A Holdba csapódott az európai űrszonda

Az európai SMART-1 űrszonda 2006. szeptember 3-án magyar idő szerint 7:42-kor, a terveknek megfelelően a Hold felszínébe csapódott. A becsapódással kapcsolatos első tudományos eredményeket folyamatosan közöljük.

Új technológiák sikeres tesztelése

A SMART-1 űrszonda 2004. november 15-én állt pályára a Hold körül. Az odáig vezető 80 millió kilométernyi utat 13 hónap alatt tette meg, amiben ionhajtóműve segítette. A hajtómű napenergia és mindössze 82,5 kg-nyi xenon üzemanyag segítségével változtatta a SMART-1 mozgását. Hasonló ionhajtóművet terveznek a Merkúrt vizsgáló, szintén európai Beppi Colombo fedélzetére is.

Az új meghajtási mód előnye, hogy sokkal kevesebb üzemanyagot igényel, mint a hagyományos kémiai hajtóművek, és a tömeg csökkenése révén olcsóbb lesz egy-egy szonda indítása. Emellett hosszú távolságokon nagyobb átlagsebességet lehet vele elérni, és használatával szélesedik az indítási ablak. Hátránya, hogy használata bonyolultabb a hagyományos módszereknél, továbbá kisebb a leadott teljesítménye, mint a kémiai hajtóműveknek.

A Holdhoz vezető út során sikeresen vizsgázott a SMART-1 autonóm navigációs rendszere is. Földi számítógépekkel együttműködve, a kamerája által készített felvételek alapján a navigációs szoftver állapította meg az űrszonda helyzetét és sebességét. A módszer jövőbeni alkalmazása "intelligensebbé" és önállóbbá teszi a bolygókutató űreszközöket, amelyek ezért kevesebb beavatkozást igényelnek a földi irányítók részéről.

A technikai újítások között említhető még, hogy KaTE nevű berendezésével elsőként használt Ka jelzésű, 32 GHz frekvenciájú rövidhullámokat a világűrből történő adatközlésre. Emellett a Tenerife szigetén felállított földi állomással sikeresen tesztelte a lézeres alapú kommunikációt is. Mindkét módszer fontos a jövőre nézve, mivel a mai kozmikus adatközlésben alkalmazott rádióhullámok a fentieknél lassabban tudnak adatot továbbítani - márpedig a detektorok fejlődésével egyre több mérési adatot kell a Földre lesugározni.

A küldetés végéhez közeledve, 2006. június 19-én a földi irányítók egy 17 napos manőverbe kezdtek az ionhajtóművel (balra földi laborfelvétel a hajtómű működéséről), amelynek során megváltoztatták a szonda pályáját. Ennek egyik célja az volt, hogy több megfigyelést végezhessen az űreszköz. A korrekció nélkül egyébként a SMART-1 augusztus 17-én becsapódott volna a Holdba. Az ütközés a földi megfigyelések szempontjából rosszkor, kísérőnknek a Földről nem látható oldalán történt volna.

A becsapódás eseményei

A szonda küldetése végéhez közeledve 5 órás keringési idejű pályán mozgott a Hold körül. A becsapódásra végül is 2006. szeptember 3-án, magyar idő szerint 7:42-kor került sor. A becsapódás helyszíne a d.sz. 34,4 fokának, valamint a ny. h. 42,6 fokának metszéspontjánál történt, közel 1 km/s-os sebességgel. Mivel a holdfelszín domborzata nem ismert nagy pontossággal, elképzelhető volt, hogy a SMART-1 eggyel korábbi vagy későbbi keringés során ütközik a felszínbe, pályájának a holdfelszínhez legközelebbi pontján.

Az előre jelzett három lehetséges becsapódási helyszín az AMIE kamera felvételén 2006. augusztus 19-én, 1200 km távolságból, 120 méteres felbontással. A középső piros kör jelzi a végső helyszínt (ESA)

A becsapódás helyszíne a látható oldalon, a Mare Humorum nevű, bazalttal feltöltött holdbéli tenger területén van. Az ütközés pillanatában felszabadult energia megegyezett egy a fő kisbolygóövből kb. 25 km/s-os sebességgel érkező, közel 2 kg-os test robbanásakor felszabaduló mennyiséggel. Az esemény eredményeként egy kb. 10 méter átmérőjű elnyúlt kráter keletkezhetett - ennek megfigyelésére egyelőre nincs lehetőség.

Az űrszondák Holdba csapódása nem új keletű módszer, sok hasonlóra került sor még az emberes holdutazások előtt és alatt. Legutóbb 1993-ban a japán Hiten, majd 1999-ben az amerikai Lunar Prospector ütközött kísérőnk felszínébe. A kirobbanó törmelék elemzésével sok értékes információt nyerhetünk égi kísérőnk felszínének anyagáról.

Korábbi tudományos eredmények

A SMART-1 a technológiai tesztelések mellett érdekes tudományos eredményeket is produkált. Röntgen-spektrométerével több kémiai elemet is sikeresen azonosított a Hold felszínén. A 2005. január 15-én megfigyelt, röntgensugarakban bővelkedő napkitörés a holdfelszíni regolitot (finomszemcsés felszíni törmelékréteget) röntgensugárzásra gerjesztette, amelyet az egyes elemek a rájuk jellemző karakterisztikus hullámhosszakon bocsátottak ki. A SMART-1 ekkor a Mare Crisium pereme felett haladt el, ezért a felföld és a bazalttal elöntött síkság felett egyaránt végzett megfigyeléseket. A megfigyelés során sikeresen azonosítottak kalciumot, alumíniumot, szilíciumot, magnéziumot, vasat és még néhány további elemet. Ez volt az első alkalom, hogy a kalciumot távérzékeléses módszerrel egyértelműen sikerült detektálni a Holdon. A SMART-1 XSM berendezése egyébként több napflert és megörökített az 1 és 10 keV közötti tartományban a küldetés alatt.

Kép az északi sarkvidékről (balra). A jobb oldali képen a Mare Imbrium északi peremén lévő 57 km-es Cassini-kráter látható. Jól megfigyelhető a krátert kitöltő bazaltláva, valamint a tetején, az elöntés után keletkezett két nagyobb becsapódásnyom

A szonda SIR infravörös spektrométere a 0,9-2,5 mikrométer közötti tartományban vizsgálta a holdfelszínt, sikeresen elkülönítve több ásványt. Az AMIE (Advanced Moon Micro-Imager Experiment ) kamera 2005 elejétől a Hold északi sarki területét figyelte rendszeresen. Mivel kísérőnk forgástengelye csak 1,5 fokos szöget zár be az ekliptikára állított merőlegessel, egyes sarki kráterek belseje legalább fél éven keresztül, a legmélyebbeké pedig állandóan sötétben van - ugyanakkor a magas csúcsokra fél éven keresztül süt a Nap. Mindezek vizsgálata közelebb vihet annak eldöntéséhez, valóban lehet-e vízjég a sarki kráterek regolitjában, illetve melyek az ideális helyszínek a jövő sok napfényt, de ugyanakkor közeli vízjeget is igénylő sarki holdbázisainak.

Kereszturi Ákos