Kuu-uurija Smart-1
Ülo Vaher
22.01.2005

Mullu 16. novembril sai Kuu endale tehiskaaslaseks kosmosesondi SMART-1.See on suurepärane näide sellest, kuidas kosmoseuuringute probleeme saab lahendada mitte üksnes jõu, vaid ka nõuga.

Euroopa Kosmoseagentuuri egiidi all Rootsi kosmosekorporatsiooni loodud kosmosesond SMART-1 on miniatuursete kosmoseaparaatide uue põlvkonna (Small Missions for Advanced Research in Technology) esiklaps.Oma uurimisülesandeid täidab ta Kuu-lähedasel orbiidil, kasutades kaugseire meetodeid. Kuigi meie Maa kaaslase kohta teatakse juba päris palju,on siiski seda, millele teadlased alles otsivad vastuseid, rohkem.

Mis huvitab?
Kuu-uurimine pakub huvi nii tunnetuslikust kui ka rakenduslikust aspektist. Üheks tähtsamaks oleks vastuse leidmine küsimustele, kuidas on Kuu (ja ka Maa) tekkinud. Tema koostisse kuuluvate mineraalide ja nende jaotuse kindlakstegemine aitaks leida vastuseid nendele küsimustele. Ühe moodsaima teooria kohaselt tekkis Kuu suure kosmilise kokkupõrke tulemusena umbes 4,5 miljardit aastat tagasi.Kui Maa moodustumine kosmilisest algainest oli praktiliselt juba toimunud, põrkas ta kokku gigantse,umbes Marsi-suuruse asteroidiga.Selle tulemusena paiskusid õhku mõlema taevakeha kivimite tükid.Osa neist jõudis kaugele kosmosesse,kus moodustasid Kuu. Selle hüpoteesi kontrollimiseks ongi vaja saada detailseid andmeid Kuu ehitusest ja pinnast. Üle 30 aasta on möödunud NASA Apollo-programmi algusest, mille käigus toodi maale hulgaliselt pinnaseproove. Palju proove saadi ka nõukogude mehitamata kulgurite abil. Kuid need näidised on saadud peamiselt Kuu nn meiepoolse külje ekvatoriaalalalt. Puuduvad proovid Kuu tagumise poole ja polaaralade mineraalidest. SMART-1 vaatleb esmakordselt Kuu lõunapooluse tumedaid alasid. Ta kaardistab nn Igavese Valguse Tippu – küllalt jubeda mäe tippu,mis kümbleb päikesevalguses, samal ajal kui teda ümbritsevad tumedad kraatrid pole Päikest kunagi näinud. Arvatakse, et need kraatrid võivad endas peita ka jäätunud vett. Samuti püütakse kindlaks teha,kas vett leidub Kuu poolustel, kus temperatuur ei tõuse kunagi kõrgemale kui –170 kraadi. Teaduslike uuringute programm näeb ette tööd Kuu-lähedasel orbiidil kuue kuu vältel,jaanuarist juunini. Kuu-uurimise rakenduslik aspekt seisneb võimaluste selgitamises rajada sinna kosmoseuuringute ja -reiside baase, aga võib-olla ka kaevandusi väärtuslike toorainete hankimiseks. Baaside loomise seisukohast on äärmiselt oluline teada saada,kas Kuul leidub vett,mis on baaside loomiseks hädavajalik eeltingimus. Kuulendudest ja -baasidest on huvitatud nn vanade tegijate kõrval ka Hiina, Jaapan ja isegi India... Senised Kuu-missioonid on olnud väga kallid ja jõukohased üksnes superriikidele nagu USA ja N. Liit. SMART avab kosmosetehnoloogia uue ajastu, mis võimaldab vastavaid uuringuid läbi viia kümneid ja sadu kordi odavamalt. (SMART-1 maksumus on alla 100 miljoni euro). Selle uudse tehnoloogia parimaks prooviks ongi lend meie planeedi lähimale kaaslasele.Edaspidi võetakse ette juba kaugemaid kosmosereise.

Reaktiivmootor töötab päikeseenergia abil
Reaktiivmootorite efektiivsus sõltub väljapaisatud gaaside algkiirusest. Tavalistes“ keemilistes”reaktiivmootorites määrab kiiruse kütuse põlemiskambris saavutatud gaasi temperatuur, kuid seda ei saa lõpmatult tõsta ilma mootorit ennast hävitamata. Reaktiivmootorist väljapaisatavate aineosakestele hoopis suurema kiiruse andmist ja seega ka efektiivsuse tõstmist võimaldab revolutsiooniline idee – kiirendada aineosakesi elektrivälja abil, selleks aga tuleb muidugi neutraalsed aatomid eelnevalt muuta elektriliselt laetuteks, s.o ioonideks. Sellel põhimõttel töötab ka SMART-1 ioonmootor Aparaat on varustatud ka laserlingiga, mis võimaldab efektiivset andmesidet ESA Maal paikneva optikakeskusega. Teadlaste üheks raskemaks ülesandeks on piiluda pimedatesse aladesse, otsides seal infrapunaste kiirte abil vee, täpsemalt jää,jälgi.Infrapunased kiired võimaldavad avastada ka süsinikoksiidide olemasolu. Kompaktse röntgenspektromeetri abil on võimalik kaardistada ka Kuu kaljude koostist.Selle aparaadi tundlikkus ületab mitmekordselt Apollos kasutatud seadmete oma ja temaga saadakse 50 km lahutusvõimega kaart magneesiumi, räni ja alumiiniumi leviku kohta Kuul.

Pikk ja keeruline teekond sihtmärgini
SMART-1 puhul väärib tunnustust ka eriti nutikalt valitud teekond, mida mööda ta pidi jõudma oma sihtmärgini minimaalse energiakuluga (seega ka väiksemate rahaliste kulutustega). Ta lähetati geostatsionaarsele orbiidile 27. septembril 2003 ESA Kourou kosmodroomilt Prantsuse Guajaanas kanderaketi Ariane 5G abil koos kahe “reisikaaslase” – sidesatelliidi Eutelsati e-Bird ja India INSAT-3Ega.Jätnud oma reisikaaslased Maa orbiidile, jätkas SMART-1 üksinda teekonda Kuu suunas, kasutades selleks vaid nõrga veojõuga ioonmootrit,mis lülitati liikumiskiiruse suurendamiseks sisse täpselt ettenähtud kohtades ja momentidel. Selle tulemusena muutusid orbiidid üha pikemalt väljavenitatud ellipsite sarnaseks,kuni sond jõudis lõpuks Kuu tugeva gravitatsioonivälja haardesse ja muutus Maa tehiskaaslasest Kuu tehiskaaslaseks. See sai teoks 16.novembril möödunud aastal. Edasi kasutatakse reaktiivmootorit selleks, et vähendada sondi kiirust, mille tulemusena orbiit hakkab lähenema Kuule ja muutuma vähem väljavenitatuks, kuni saavutatakse perigee 300 km ja apogee 3000 km, mis on kaugseire seadmetele sobivaim kaugus. Selleni peaks jõutama juba jaanuaris.

Sarnased artiklid