SMART 1 SWEDISH SPACE CORPORATION Fysikum, Feb 24, 2005 Status på månsonden SMART-1 Peter Rathsman, Rymdbolaget,Solna

SMART 1 SWEDISH SPACE CORPORATION Fysikum, Feb 24, 2005 Innehåll Bakgrunden till projektet Färden till månen Kort presentation av den planerade vetenskapliga missionen under 2005

SMART 1 SWEDISH SPACE CORPORATION Fysikum, Feb 24, 2005 SMART-1: Den första av ESA’s 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 15:e november 2004.

SMART 1 SWEDISH SPACE CORPORATION Fysikum, Feb 24, 2005 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”

SMART 1 SWEDISH SPACE CORPORATION Fysikum, Feb 24, 2005 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).

SMART 1 SWEDISH SPACE CORPORATION Fysikum, Feb 24, 2005 Vad är elektrisk framdrivning (Electric Propulsion) ? EP använder elektricitet för att minska bränsleåtgången för givet hastighetstillskott 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

SMART 1 SWEDISH SPACE CORPORATION Fysikum, Feb 24, 2005 Fördelar med EP

SMART 1 SWEDISH SPACE CORPORATION Fysikum, Feb 24, 2005 Jämförelse: Applikation av EP i Telekom satellit

SMART 1 SWEDISH SPACE CORPORATION Fysikum, Feb 24, 2005 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 Mission Description: From Earth Orbit to Moon Orbit

SMART 1 SWEDISH SPACE CORPORATION Fysikum, Feb 24, 2005 Mission trajectory from July 1, 2004 to Jan 13, 2005 View from Geo North

SMART 1 SWEDISH SPACE CORPORATION Fysikum, Feb 24, 2005 Infångningsförloppet i månbanan 11-15:e november 2004

SMART 1 SWEDISH SPACE CORPORATION Fysikum, Feb 24, 2005 Sänkning av höjden, 15/11/ /2/05

SMART 1 SWEDISH SPACE CORPORATION Fysikum, Feb 24, 2005 Hänt sedan uppskjutningen...

SMART 1 SWEDISH SPACE CORPORATION Fysikum, Feb 24, 2005 Uppskjutning från Kourou 27/09/

SMART 1 SWEDISH SPACE CORPORATION Fysikum, Feb 24, 2005 …och in i strålningsbältena

SMART 1 SWEDISH SPACE CORPORATION Fysikum, Feb 24, 2005 Extrema solstormar under oktober-november 2003 …som pumpades upp av solstormar Kraftig ökning (x10 5 ) av mängden partiklar (protoner och elektron) i Van Allen bältena

SMART 1 SWEDISH SPACE CORPORATION Fysikum, Feb 24, 2005 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”.

SMART 1 SWEDISH SPACE CORPORATION Fysikum, Feb 24, 2005 Nominellt återfinns ca 40 stjärnor på CCDn

SMART 1 SWEDISH SPACE CORPORATION Fysikum, Feb 24, 2005 Efter passagen genom strålningsbältena +20

SMART 1 SWEDISH SPACE CORPORATION Fysikum, Feb 24, 2005 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.

SMART 1 SWEDISH SPACE CORPORATION Fysikum, Feb 24, 2005 Februari-September 2004: Test av nyttolasten under perioder då jondriften varit avslagen

SMART 1 SWEDISH SPACE CORPORATION Fysikum, Feb 24, 2005

SMART 1 SWEDISH SPACE CORPORATION Fysikum, Feb 24, 2005 Experiment utfört Feb 15, 2004 Laserstrålen från Teneriffa kunde tydligt avbildas av AMIE Laser-länk experiment med AMIE kameran

SMART 1 SWEDISH SPACE CORPORATION Fysikum, Feb 24, 2005 AMIE-bild av Östra Afrika och Mellanöstern Taget från 100,000 km höjd

SMART 1 SWEDISH SPACE CORPORATION Fysikum, Feb 24, 2005 AMIE-bild av Sydamerika, från 200,000 km höjd

SMART 1 SWEDISH SPACE CORPORATION Fysikum, Feb 24, oktober 2004: För första gången någonsin fotograferas en komplett månförmörkelse från rymden.

SMART 1 SWEDISH SPACE CORPORATION Fysikum, Feb 24, 2005 SMART-1 i månbana, sett från jorden

SMART 1 SWEDISH SPACE CORPORATION Fysikum, Feb 24, 2005 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.

SMART 1 SWEDISH SPACE CORPORATION Fysikum, Feb 24, 2005 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.

SMART 1 SWEDISH SPACE CORPORATION Fysikum, Feb 24, 2005

SMART 1 SWEDISH SPACE CORPORATION Fysikum, Feb 24, 2005

SMART 1 SWEDISH SPACE CORPORATION Fysikum, Feb 24, 2005

SMART 1 SWEDISH SPACE CORPORATION Fysikum, Feb 24, 2005

SMART 1 SWEDISH SPACE CORPORATION Fysikum, Feb 24, 2005

SMART 1 SWEDISH SPACE CORPORATION Fysikum, Feb 24, 2005 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

SMART 1 SWEDISH SPACE CORPORATION Fysikum, Feb 24, 2005 …och så en liten film att runda av med