Ingen bildrubrik

1
Status på månsonden SMART-1 Peter Rathsman,
Rymdbolaget,Solna
2
Innehåll

• Bakgrunden till projektet
• Färden till månen
• Kort presentation av den planerade vetenskapliga
  missionen under 2005

3

• SMART-1 Den första av ESAs Small Missions for
  Advanced Research and Technology (Fyra missioner
  for att utprova ny teknologi inom ESAs
  vetenskapliga progra.
• Missionen för SMART-1 är att ta sig till månen
  med hjälp av elektrisk framdrivning.
• Swedish Space Corporation(Rymdbolaget) är
  huvudleverantör och har konstruerat SMART-1.
• SMART-1 sköts upp med Ariane V-162 den 27
  september 2003 och ankom till månen den 15e
  november 2004.

4

• SMART Small Missions for Advanced Research in
  Technology.
• Fyra missioner for att utprova ny teknologi inom
  ESAs vetenskapliga program.
• Bakgrund till SMART programmet
• Det tar minst 10 år att realisera en ESA
  Corner-stone mission.
• Uppskjutningskostnaden är hög (ca 250 kSEK/kg)
• Typisk projektkostnad är 500 MEuro
• Ingen vill ta risker med oprövad teknologi
• Lösningen In-orbit demonstration of critical
  technologies

5

• SMART-1 missionen
• Att demonstrera användandet av elektrisk
  framdrivning i en vetenskapligt relevant
  interplanetär mission.
  Vald destination månen.
• Att inom de tillgängliga resurserna, inkludera en
  relevant teknisk/vetenskaplig nyttolast
• Framtida ESA mission BepiColombo Mercury
  orbiter mission (sond som placeras i omloppsbana
  runt Merkurius).

6
Vad är elektrisk framdrivning (Electric
Propulsion) ?

• EP använder elektricitet för att minska
  bränsleåtgången för givet hastighetstillskott.
• 5-10 ggr högre specifik impuls än kemiska raketer
  (ca 1500 sekunder)
• EP-bränslet i SMART-1 är Xenon
• Verkningsgrad ca 50 (kinetisk energi hos Xe /
  Elektrisk effekt)
• Låg dragkraft (70 mN) pga lågt massflöde (ca 4
  mg/s)
• Elektrisk effekt ca 1400 W

7
Fördelar med EP
8
Jämförelse Applikation av EP i Telekom satellit
9
Mission Description From Earth Orbit to Moon
Orbit

• Launch with Ariane V into GTO
• Average EP thrust 68 mN
• 415 days to reach lunar orbit
• Target orbit 300 x 3000 km polar
• Launch mass 367 kg
• 82 kg Xenon for Electric Propulsion providing
  4000 m/s of ?v
• Trajectory Developed by ESOC, ESA

10
Mission trajectory from July 1, 2004 to Jan 13,
2005View from Geo North
11
Infångningsförloppet i månbanan 11-15e november
2004
12
Sänkning av höjden, 15/11/04 - 28/2/05
13
Hänt sedan uppskjutningen...
14
Uppskjutning från Kourou 27/09/2003 ...
15
och in i strålningsbältena
16
som pumpades upp av solstormar

• Extrema solstormar under oktober-november 2003

17
Strålningseffekter

• Electrical Propulsion Ca 30 autonoma
  avstängningar av jonmotorn hittills under
  missionen. Härlett till en opto-kopplare i EP
  motorns kraftförsörjningsenhet som genererar
  falskt avslagskommando inducerat av
  protonträffar. Korrigerat med en patch i
  ombordmjukvaran.
• Omborddatorn Några omstarter under de värsta
  solstormarna. Sonden reagerade korrekt på dessa
  omstarter och utförde autonomt omkonfigurering
  till Safe Mode.
• Stjärnkamerorna Den dimensionerande totaldosen
  för kamerorna uppnåddes redan efter en månad.
  Effekten av hög stråldos är ungefär densamma som
  hög CCD temperatur (mycket bakgrundsbrus). En
  patch i mjukvaran har införts för att sortera
  bort det höga antalet falska stjärnor.

18
Nominellt återfinns ca 40 stjärnor på CCDn
19
Efter passagen genom strålningsbältena
20
20
Januari 2004 Ute ur strålningsbältena

• Solpanelseffekten reducerad med 8 (bättre än
  förväntat)
• Stärnsensorerna omprogrammerade för att hantera
  det högre antalet hot spots
• EP mjukvaran omprogrammerad för att hantera
  autonom omstart i händelse av proton-inducerat
  avslag.

21
Februari-September 2004 Test av nyttolasten
under perioder då jondriften varit avslagen
22
(No Transcript)
23
Laser-länk experiment med AMIE kameran

• Experiment utfört Feb 15, 2004
• Laserstrålen från Teneriffa kunde tydligt
  avbildas av AMIE

24
AMIE-bild av Östra Afrika och Mellanöstern Taget
från 100,000 km höjd
25
AMIE-bild av Sydamerika, från 200,000 km höjd
26
28 oktober 2004 För första gången någonsin
fotograferas en komplett månförmörkelse från
rymden.
27
SMART-1 i månbana, sett från jorden
28
Aktiviteter hittills under 2005

• Nedstigningen avbröts under perioden 9/1-9/2 för
  att utnyttja de goda belysningsförhållandena på
  månen.
• En fullständig avbildning av månen har gjorts
  från en bana 950 x 5000 km.
• EP operationen fortsätter under perioden
  10/2-28/2 då den slutliga banan på 300 x 3000 km
  nås.

29
Den vetenskapliga missionen (Mars 2005 ?)

• D-CIXS (Röntgen-spektrometer) Skall söka svaret
  på frågan om hur månen har uppkommit genom att
  mäta fördelningen av olika metaller i månskorpan
  (Mg, Si, Al, Fe)
• SIR (IR spektrometer) Skall kartlägga mineraler
  i månskorpan samt försöka hitta is i botten av
  kratrar i konstant skugga
• AMIE (Kamera) Skall understödja ovanstående samt
  leta efter konstant solbelysta och konstant
  skuggade områden.

30
(No Transcript)
31
(No Transcript)
32
(No Transcript)
33
(No Transcript)
34
(No Transcript)
35
Sammanfattning

• SMART-1, Europas första månsond, är i mycket god
  form
• Det huvudsakliga ändamålet med missionen har
  framgångsrikt uppfyllts The flight
  demonstration of EP Primary Propulsion for a
  relevant Deep-Space trajectory
• De vetenskapliga instrumenten har testats och är
  i fullgott skick inför den fortsatta
  vetenskapliga delen av missionen.
• ESA är mycket nöjda med sonden

36
och så en liten film att runda av med
http//svt.se/svt/jsp/Crosslink.jsp?d3054