НОВОСТИ КОСМОНАВТИКИ № 3 - 2000


Smart-1:
Экспериментальный европейский лунный аппарат

И.Лисов.
«Новости космонавтики»


1 декабря 1999 г. ЕКА выдало Шведской космической корпорации (SSC; президент Дан Янгблад) контракт на сумму около 33 млн евро (34 млн $) на разработку экспериментальной европейской АМС — искусственного спутника Луны Smart-1. Этот проект был утвержден Комитетом по научным программам ЕКА на заседании 9–10 ноября. К концу февраля 2000 г. должно быть закончено детальное проектирование КА, а во второй половине года готов макет для статитческих и тепловых испытаний. Полным ходом идет разработка научной аппартуры КА, и в августе SSC начнет ее испытания на механическую, электрическую и программную совместимость со служебным бортом. График разработки, изготовления и испытаний SMART-1 рассчитан на запуск в октябре-ноябре 2002 г. в качестве попутного полезного груза на РН Ariane 5.

Название SMART (Small Missions for Advanced Research in Technology — Малые миссии для перспективных исследований в области технологии) буквально переводится как «быстрый», «ловкий» или «сообразительный». Программа SMART является, по существу, европейским аналогом американской программы New Millenium, в рамках которой разрабатываются экспериментальные аппараты серии Deep Space/ Space Technology. Цель — продемонстрировать (т.е. отработать) ряд новых технологий для будущих европейских АМС. Основная технология, которая должна быть отработана на SMART-1, — это (как и на американской Deep Space 1) электрореактивная ДУ, питаемая от солнечных батарей. В качестве ДУ будет использован стационарный плазменный двигатель французской компании SNECMA с ксеноном в качестве рабочего тела.

Проектные работы были начаты весной 1997 г. Сначала SMART-1 задумывался как почти полный аналог Deep Space 1. Были изучены возможные траектории полета аппарата, оснащенного двумя двигателями UK-10 с удельным импульсом 3000 сек, питаемыми мощностью 1.34 кВт, к различным астероидам, причем запуск планировался на РН «Рокот» с дополнительной твердотопливной ступенью. Однако в марте 1998 г. ЕКА отказалось по финансовым соображениям от осуществления сложной лунной миссии EuroMoon, которая предусматривала запуск орбитального аппарата в 2000 и посадочного аппарата в 2001 г. при общей стоимости около 200 млн евро. После этого было принято решение ограничить задачу SMART-1 полетом к Луне и исследованием ее с орбиты спутника.

На третьем совещании рабочей группы по проекту 24–25 ноября 1998 г. в качестве ДУ станции был назван двигатель SPT100 (ОКБ «Факел» — SEP — SNECMA) с тягой 7.5 гс и удельным импульсом 1675 сек. К сожалению, в современных публикациях нам не удалось найти подтверждение тому, что именно такая конфигурация и была в итоге выбрана. А вот состав научной аппаратуры по сравнению с ноябрем 1998 г. был сокращен.

«Научно-технологический груз» станции (Scientific and Technology Payload) состоит из семи приборов общей массой 14.65 кг, три из которых относятся к «научным», а четыре — к «технологическим» (см. таблицу). Приборы EPDP, SPEDE и RSIS предназначены главным образом для контроля работы ЭРДУ.

Научная задача миссии состоит в изучении происхождения системы Земля–Луна, роли процессов аккреции в формировании планет, различий между видимой и обратной стороной Луны, долгосрочной вулканической и тектонической активности Луны, тепловых и динамических процессов, отвечающих за ее эволюцию, а также внешних факторов, действующих на поверхность Луны (ударные кратеры, эрозия, формирование реголита, отложение льда и летучих веществ).

Исследование Луны будет проводиться с помощью приборов D-CIXS, SIR и AMIE. Рентгеновский спектрометр D-CIXS (диапазон 0.5–10 кэВ) предназначен для картирования основных породообразующих элементов (Si, Mg, Fe, Mg, Na, O и C) с разрешением 30 км из перицентра орбиты, а также для мониторинга переменных рентгеновских источников на этапе перелета. Для абсолютной калибровки в состав прибора включен солнечный рентгеновский монитор. В ходе полета SMART-1 будет отработана технология для миссии BepiColombo к Меркурию (НК №12, 1999). ИК-спектрометр SIR позволит распознать пироксены, оливины и полевые шпаты. Данные микрокамеры AMIE послужат в интересах минералогии лунной поверхности и геологии. Наблюдение полярных районов в условиях постоянной тени и квазипостоянной освещенности может позволить подтвердить наличие полярных льдов.

Перелет к Луне с высокоэллиптической орбиты выведения с использованием ЭРДУ займет 17 месяцев, после чего КА в течение 6 месяцев будет работать на орбите спутника Луны с наклонением 90°, высотой 300–1000 км в перицентре и 10000 км в апоцентре и периодом 14 час. Участники 6-го совещания рабочей группы 31 января — 1 февраля 2000 г. предложили использовать ЭРДУ и для снижения апоцентра, что улучшит условия съемки Луны.

Научным руководителем проекта SMART-1 является Бернард Фоинг (Bernard H. Foing) из Директората научных программ ЕКА, президент Международной рабочей группы по исследованиям Луны. Менеджер проекта от ЕКА — Джузеппе Ракка (Giuseppe D. Racca). Менеджеры проекта от SSC — Питер Ратсман (Peter Rathsman) и Бо Льюнг (Bo Ljung).

В сообщении ЕКА от 11 ноября стоимость проекта SMART-1 не была названа, но в августе 1998 г. официальный «Бюллетень ЕКА» оценивал ее в 50 млн экю (53 млн $).

По сообщениям ЕКА

Приборный комплекс АМС SMART-1
ПриборНазначениеМасса, кгИзготовитель

AMIE

SPEDE

RSIS


SIR

D-CIXS

EPDP
KATE
Наука
Панхроматическая микрокамера на ПЗС-матрице с полем зрения 7.5° для демонстрации лазерной линии связи с наземной станцией ЕКА, съемки Луны и съемки в образовательных целях.
Измерение потенциала КА, пространственно-временных вариаций электронов, плазмы и пылевой обстановки во время перелета и на орбите спутника Луны, контроль работы ЭРДУ. В состав прибора входят два зонда Лэнгмюра на штангах длиной 0.5 м.
Динамический контроль работы ЭРДУ, орбитальные измерения и определение ориентации КА с целью измерения физической либрации Луны по широте, оценка применимости диапазонов X и Ка для измерений дальности и относительной скорости.
Технология
Сверхлегкий монолитный диффракционный спектрометр видимого (0.4-0.9 мкм) и ближнего ИК-диапазона (0.9-2.4 мкм) для исследования лунной коры.
Компактный флуоресцентный рентгеновский спектрометр для рентгеновской астрономии и изучения химии Луны.

Комплект датчиков для контроля работы ЭРДУ и регистрации плазменной обстановки вокруг КА.
Экспериментальная подсистема слежения, телеметрии и управления диапазонов X и Ка (линия борт-Земля). Будет использован для экспериментов по турбо-кодированию данных и, возможно, в экспериментах по радиоинтерферометрии со сверхдлинной базой.

1.75

0.7

-


2.0

3.25

2.2
4.75

EKA+CSEM (Швейцария)

Финский метеорологический институт
(Хельсинки, Финляндия)
Римский университет (Рим, Италия)


Институт аэрономии имени Макса
Планка (Линдау, Германия)
Лаборатория Резерфорда-
Эпплтона, Британия
Laben, Италия
Dornier, Германия