SMART-1

Europas erste Mission zum Mond. » Daten: Start:  27. Sep. 2003, 23:14 GMT Ziel:  Manöver: 28. Feb. 2005 Ende:  03. Sep. 2006, 05:41 GMT Geplantes Missionsende » Nutzlast:  AMIE, SIR, D-CIXS/XSM, SPEDE, RSIS Leergewicht im Orbit: 366,5 kg Die geöffnete Primärstruktur von SMART © ESA Der Start von SMART-1 erfolgte gemeinsam mit zwei anderen Satelliten an Bord einer Ariane-5-Rakete von Kourou in Französisch Guyana. Ursprünglich war ein Termin Anfang 2003 geplant gewesen, doch die Explosion einer Ariane-5 Ende Dezember 2002 machte eine Verschiebung nötig, um die Ursachen für den Fehlschlag zu untersuchen. Für eine weitere Verzögerung des auf den 28. Aug. bzw. 3. Sept. verschobenen Starts sorgte schließlich noch die indische Raumagentur ISRO, die mit dem Ariane-Flug den Satelliten INSAT-3E für einen Transport in eine Erdumlaufbahn gebucht hatte und in letzter Minute noch technische Überprüfungen vornehmen ließ. Smart-1 ist eine von der ESA projektierte Mondsonde. Ihre Hauptaufgabe ist allerdings ein Flugtest eines neu entwickelten solar-elektrischen Haupttriebwerks als ein technischer Meilenstein für die ESA. SMART ist die Abkürzung für "Small Mission for Advanced Research and Technology". Die Sonde sollte urprünglich sechs Monate lang den Mond umkreisen - mittlerweile wurde die Missionsdauer um ein Jahr verlängert. SMART-1 hat 15 kg wissenschaftlicher Experimente an Bord: u. a. eine hochauflösende Miniaturkamera, ein Infrarot-Punktspektrometer für mineralogische Untersuchungen, ein sehr kompaktes Röntgenspektrometer sowie einige Experimente zur Satellitenkommunikation. SMART-1 erreicht den Mondorbit © ESA Smart-1 wird den Mond auf einer elliptischen Bahn, die über die Pole führt, umrunden. Mit Hilfe einer speziellen Kamera, die mit unterschiedlichen Farbfiltern bestückt ist, soll die Oberfläche des Mondes unter verschiedenen Winkeln und Beleuchtungssituationen fotografiert werden. Die Bilder sollen Aufschluss über die Entstehungsgeschichte der zerklüfteten Mondoberfläche geben. Das von den Apollo-Missionen gesammelte Mondgestein stammt sämtlich aus der Äquatorregion der Mondvorderseite. Andere Mondregionen haben jedoch eine unterschiedliche geologische Geschichte. Mit dem Infrarot-Spektrometer (SIR) an Bord von SMART-1 können 256 verschiedene "Infrarot-Farben" aufgezeichnet werden, deren Verteilung Auskunft über die mineralische Zusammensetzung der Gesteine gibt. Hieraus will man etwas über die Entstehung der Krater und Maria lernen. Die Suche nach Wasser auf dem Mond ist besonders spannend. Mit den Missionen Clementine und Lunar Prospector wurden erstmalig Hinweise für vorhandenes Wassereis an den Mondpolen gefunden. Das Eis befindet sich hauptsächlich in Gebieten mit Dauerschatten, wie beispielsweise am Boden von kleinen Kratern. Die genaue Verteilung des Eises ist jedoch ungewiss. Wassereis - sowie gefrorenes Kohlendioxid und Kohlenmonoxid – strahlt charakteristisches Infrarotlicht ab, was mit dem SIR entdeckt werden könnte. Theorie einer möglichen Mondentstehung © ESA Auch die Entstehung des Mondes soll mit Smart-1 untersucht werden. Falls die derzeit favorisierte Aufprall-Theorie stimmt, sollte der Mond einen geringeren Eisenanteil als die Erde haben, verglichen mit dem jeweiligen Anteil leichter Elemente wie Magnesium und Aluminium. Mit der Smart-1 Mission können nun erstmalig die relativen Verhältnisse der chemischen Elemente vollständig gemessen werden. Röntgenstrahlung von der Sonne, die auf der Mondoberfläche auftrifft, bringt die Atome der Gesteine zum fluoreszieren, was sich in der Abstrahlung einer eigenen charakteristischen Röntgenstrahlung äußert. Mit dem Röntgenstrahlen-Spektrometer D-CIXS an Bord von Smart-1 kann diese Signatur der Atome erfasst werden. Am 15. November 2004 erreichte Smart-1 ihren ersten Orbit um den Mond. In den folgenden zwei Monaten näherte sich die Sonde ihrem Ziel spiralförmig und testete dabei ihre verschiedenen Instrumente. Im Januar entstanden so aus einer Höhe von 1.000 km bis 5.000 km über der Mondoberfläche erste Nahaufnahmen des Mondes. Der Ionenantrieb war bis zum 29. Dezember eingeschaltet und erlaubte es der Sonde, immer niedrigere Schleifen um den Mond zu ziehen. Zwischen dem 29. Dezember und 3. Januar 2005 wurde der Motor abgeschaltet, um den Wissenschaftlern die Möglichkeit für erste Untersuchungen zu geben. Zu diesem Zeitpunkt konnten mit der AMIE-Kamera die ersten Nahaufmahmen gemacht werden. Um den Treibstoffverbrauch zu optimisieren, wurde der Antrieb am 12. Januar erneut abgeschaltet, so dass die Mondoberfläche mit Smart-1 bis zum 9. Februar bei einer mittleren Auflösung in der so erreichten Position unter günstigen Lichtverhältnissen untersucht werden kann. gepl. Einschlagstelle von SMART-1 © ESA/Space-X, Space Exploration Institute SMART-1 erreichte im Februar 2005 einen Orbit zwischen 300 und 3.000 Kilometern und begann die erste fünfmonatige Phase der vorgesehenen wissenschaftlichen Untersuchungen. Auf Grund des guten Verlaufes wurde die Mission sogar um ein Jahr verlängert und das Missionsende für den 3. September 2006 festgelegt. Der unverhofft große Rest des verbleibende Treibstoffes wurde dazu genutzt, die Umlaufbahn der Sonde um einige Kilometer anzuheben, sodass ein Einschlag von SMART-1 im Bereich des Kraters Clausius im Lacus Excellentiae (See der Vortrefflichkeit) auf der erdzugewandten Seite des Mondes stattfinden wird, der auch von der Erde aus beobachtet werden kann. Dabei kann auch das beim Einschlag herausgeschleuderte Material analysiert werden.