Após 16 meses de observações bem-sucedidas, o SMART-1 da ESA está prestes a dar sua contribuição final à ciência lunar. Em suas órbitas finais, a sonda estará voando tão baixo que poderá colidir com uma colina em um passe anterior, dando uma visão melhor a diferentes telescópios terrestres. A cratera final deve ter de 3 a 10 metros de largura e 1 metro de profundidade.
A SMART-1, a primeira espaçonave européia bem-sucedida na Lua, está prestes a terminar sua aventura de exploração, depois de quase dezesseis meses de investigações científicas lunares.
O SMART-1 foi lançado em 27 de setembro de 2003 e chegou à Lua em novembro de 2004, após uma longa espiral em torno da Terra. Nesta fase, a sonda testou pela primeira vez no espaço uma série de tecnologias avançadas.
Isso incluiu o primeiro uso de um motor de íons (propulsão elétrica solar) para viagens interplanetárias, em combinação com manobras de auxílio à gravidade.
O SMART-1 também testou futuras técnicas de comunicação no espaço profundo de naves espaciais, técnicas para obter navegação autônoma de espaçonave e instrumentos científicos miniaturizados, usados pela primeira vez em torno da Lua.
Inicialmente planejado para operar seis meses ao redor da Lua, o SMART-1 recebeu uma extensão de missão de mais um ano, agora prestes a ser concluído. A sonda atingirá a superfície da Lua através de um pequeno impacto atualmente previsto para 3 de setembro de 2006, às 07:41 CEST (05:41 UT) ou às 02:37 CEST (00:37 UT), com uma incerteza devido ao conhecimento incompleto da topografia lunar. As coordenadas esperadas para o impacto às 5:41 UT são cerca de 36,44º ao sul de latitude e 46,25º a oeste de longitude.
Manobras até o impacto
Se deixada no curso de sua órbita lunar, o SMART-1 teria naturalmente atingido a Lua em 17 de agosto de 2006 no lado lunar, não visível da Terra.
Uma série de manobras de duas semanas, iniciada em 19 de junho e concluída em 2 de julho, permitiu ao SMART-1 ajustar sua órbita para evitar que a espaçonave se cruzasse com a Lua em um momento desvantajoso do ponto de vista científico e para obter um pequeno valor útil. missão 'extensão'.
Uma série adicional de manobras menores pode ser realizada nos dias 27 e 28 de julho, 25 de agosto e 1 e 2 de setembro de 2006 para ajustar a trajetória SMART-1.
Por que 3 de setembro?
A escolha de 3 de setembro para o impacto lunar foi liderada pela decisão de obter mais dados lunares de alta resolução da órbita e permitir que os telescópios terrestres vissem o impacto da Terra.
Em 3 de setembro de 2006, o SMART-1 perilune, coincidindo com o ponto de impacto, estará na área lunar chamada "Lago de Excelência", localizada nas latitudes do sul do sul. Esta área é muito interessante do ponto de vista científico. É uma área plana vulcânica cercada por terras altas, mas também caracterizada por heterogeneidades de minerais no solo.
No momento do impacto, essa área estará no escuro no lado mais próximo da Lua, perto do terminador - a linha que separa o lado lunar do dia do lado noturno. A região será sombreada pelos raios diretos do Sol, mas será levemente iluminada pela luz da Terra - pelo brilho da terra. A órbita da espaçonave percorrerá a região a cada cinco horas, diminuindo um quilômetro a cada passagem. Da Terra, um quarto da Lua será visível naquele momento.
Essa geometria é ideal para permitir observações no solo. De fato, durante a Lua cheia, a luminosidade teria obscurecido completamente o impacto para os observadores do solo, e durante a Lua Nova teria sido difícil também, porque a Lua Nova é visível apenas por alguns segundos após o pôr do sol. Além disso, um impacto no escuro favorecerá a detecção do flash de impacto.
Os telescópios terrestres também tentarão observar a poeira ejetada pelo impacto, na esperança de obter dados físicos e mineralógicos na superfície escavada pela sonda.
O tempo de impacto esperado (07:41 CEST) será bom para grandes telescópios nas Américas do Sul e Noroeste, Havaí e possivelmente na Austrália. Mas se o SMART-1 atingir uma colina em seu passe anterior, por volta das 02:37 CEST de 3 de setembro, isso poderá ser observado nas Ilhas Canárias e na América do Sul. Se o SMART-1 atingir uma colina no dia 2 de setembro às 21:33 CEST, os telescópios na Europa Continental e na África terão a vantagem.
Preso pela gravidade lunar
Quando uma sonda orbita a Lua, como o SMART-1, está condenada pela lei da gravidade. Rebocadores do Sol, da Terra e irregularidades na própria Lua perturbam sua órbita. Mais cedo ou mais tarde, qualquer orbital lunar impactará a superfície da Lua, a menos que tenha quantidades muito grandes de combustível para serem re-impulsionadas e escapar da gravidade lunar.
Romper com a gravidade da Lua e ir para o espaço profundo significaria cancelar completamente o programa científico SMART-1. De fato, quando o SMART-1 estava em sua órbita ao redor da Lua, havia propulsor suficiente para um impulso orbital, mas não para uma fuga, de modo que a sonda era um verdadeiro "prisioneiro" da Lua.
O SMART-1 sobreviveu muito mais do que o esperado quando a missão científica de 6 meses originalmente planejada. Seu mecanismo de íons experimental, alimentado pelo Sol, era muito eficiente. Quando o SMART-1 se estabeleceu em sua órbita operacional em torno da Lua, em março de 2005, restavam apenas 7 kg de propulsor (gás de xenônio engarrafado) dos 84 kg disponíveis no lançamento.
Os engenheiros da ESA usaram todo o xenônio restante para evitar um acidente ocorrido em setembro de 2005, depois de uma manobra para aumentar a órbita. Como resultado, o SMART-1 ganhou um ano extra de vida operacional em sua órbita lunar, para grande benefício dos cientistas e engenheiros espaciais da Europa.
Fora do propulsor de xenônio, a SMART-1 usou seus propulsores de hidrazina para realizar a última grande manobra no final de junho de 2006 para prolongar ainda mais a vida útil da missão e ganhar mais três semanas de operações.
Algum dano para a lua?
Quase 50 anos atrás, em 1959, a sonda russa Luna-2 foi o primeiro objeto feito pelo homem a atingir a Lua. Desde então, muitos outros fizeram o mesmo, sem nenhum dano perceptível, e o impacto do SMART-1 será mais suave do que o de qualquer impactador feito pelo homem até agora.
Quando chegar à superfície da Lua, o SMART-1 estará viajando a 2 quilômetros por segundo. Isso é muito mais lento que um meteoróide natural - por exemplo, os meteoróides Leonid chegam à Lua a 70 quilômetros por segundo. O SMART-1 entra em um ângulo de visão - como um saltador de esqui. O SMART-1 pode atingir uma colina íngreme a 7.000 quilômetros por hora, mas o mais provável é que deslize sobre uma parte plana da superfície lunar, caindo 15 metros no último quilômetro de avanço. No impacto, sua velocidade vertical será de apenas 70 quilômetros por hora, o que é menor do que alguns saltadores de esqui alcançam.
Possivelmente o SMART-1 derrapará por uma curta distância após o impacto, jogando poeira à frente e pulverizando poeira de ambos os lados como as asas de uma borboleta. A cratera fabricada pela SMART-1 terá 3 a 10 metros de largura e talvez um metro de profundidade. A Lua já possui 100.000 crateras com mais de quatro quilômetros de largura e todos os dias vários meteoróides pequenos criam crateras tão grandes quanto as do SMART-1.
Todo elemento químico presente no SMART-1 e em seus equipamentos existe naturalmente na Lua. Por exemplo, alumínio e ferro são muito comuns. Hidrogênio, carbono e nitrogênio são muito mais escassos na Lua, mas chegam naturalmente à superfície pelo vento solar e pelos impactos de fragmentos gelados de cometas, que contêm muitos elementos. Deste ponto de vista, pode-se pensar no SMART-1 como um cometa artificial. Além disso, a pouca hidrazina deixada nos propulsores SMART-1 queimará imediatamente no momento do impacto.
Últimas observações
Durante aproximações lunares estreitas, a câmera AMIE a bordo do SMART-1 terá vistas oblíquas de algumas áreas que anteriormente vimos apenas na vertical, fornecendo uma espécie de visão tridimensional da superfície. No entanto, como o impacto ocorrerá em uma área escura da Lua, não é possível esperar ver muito pela luz visível durante a descida final.
Durante as últimas órbitas, os outros instrumentos a bordo, incluindo o telescópio de raios X D-CIXS e o espectrômetro infravermelho SIR, terão vistas detalhadas de algumas regiões lunares de altitudes muito baixas.
Telescópios poderosos na Terra podem ver um leve brilho do próprio impacto, seguido por uma nuvem de poeira lançada pelo impacto, com talvez 5 quilômetros de largura. A poeira irá obscurecer a visão de parte da superfície da Lua por 5 ou 10 minutos. O comportamento da nuvem fornecerá informações valiosas sobre eventos de impacto em geral, enquanto a análise da luz do pó, com espectrógrafos nos telescópios, pode detectar materiais desenterrados pelo impacto logo abaixo da superfície lunar.
As observações contarão com o brilho fraco da luz da terra - a menos que parte da nuvem de poeira seja lançada mais de 20 quilômetros acima da superfície lunar. Nesse caso, será iluminado diretamente pela luz solar e parecerá muito mais brilhante por talvez alguns minutos. Astrônomos amadores podem ser capazes de detectar a nuvem de poeira iluminada pelo sol com seus binóculos e pequenos telescópios.
Fonte original: Comunicado de imprensa da ESA
