N° 56–2004: Letzter Schub des Ionentriebwerks bringt SMART-1 auf endgültigen Kurs zum Mond

Die ESA-Sonde SMART-1 hat seit ihrem Start am 27. September 2003 an Bord einer Ariane-5 von Europas Raumflughafen in Kourou (Französisch-Guayana) mehr als 80 Millionen km zurückgelegt. Ihr Weg verläuft in immer weiteren spiralförmigen Erdumlaufbahnen bis zu dem Punkt, an dem sie im November dieses Jahres vom Schwerefeld des Mondes erfaßt werden und dann beginnen wird, den Mond zu umrunden.

Die Mission SMART-1 dient zwei Hauptzielen. Das erste ist rein technologischer Natur: Demonstration und Erprobung einer Reihe von Weltraumtechnologien, die bei künftigen interplanetaren Explorationsmissionen zur Anwendung kommen sollen. Das zweite Ziel ist die Wissenschaft, in erster Linie die weitere Erforschung des Mondes. Die ungewöhnliche Route und Dauer (13 Monate) der Reise von SMART-1 zum Mond sind auf das Technologiedemonstrationsziel zurückzuführen, insbesondere die erste europäische Erprobung eines solarelektrischen Ionentriebwerks als Hauptantriebssystem eines Raumfahrzeugs.

Die lange spiralförmige Bahn um die Erde, die die Sonde dem Mond langsam näher bringt, ist notwendig, damit das Ionentriebwerk über eine Distanz getestet werden kann, die ein Raumfahrzeug auf einem interplanetaren Flug zurücklegen würde. Während dieser Mission wird auch das Verhalten eines durch ein Triebwerk dieser Art angetriebenen Raumfahrzeugs bei Vorbeischwungmanövern erprobt. Diese Manöver werden bei interplanetaren Missionen angewandt, um durch Nutzung der Anziehungskraft von Himmelskörpern (z. B. Planeten) Raumfahrzeuge zu beschleunigen und auf Zielkurs zu bringen und dabei gleichzeitig Treibstoff zu sparen.

Im Fall von SMART-1 wurde die Schwerkraft des Mondes bei drei „Mondresonanz“-Manövern genutzt. Die ersten zwei fanden im August und September, das dritte am 12. Oktober, also während der 5-tägigen letzten Schubphase des Ionentriebwerks zwischen dem 10. und dem 14. Oktober, statt. Nach diesem letzten Schub kann SMART-1 zwei weitere Erdumrundungen durchführen, ohne daß das Triebwerk noch einmal gezündet werden muß, sieht man von etwaigen kleineren Kurskorrekturen ab. Auch kann die Sonde dank dieses Schubs ab dem 13. November, wenn sie 60 000 km von der Mondoberfläche entfernt sein wird, schrittweise vom Schwerefeld des Mondes erfaßt werden.

SMART-1 wird am 15. November ihren ersten mondnächsten Punkt erreichen, wenn ihr Ionentriebwerk für ihren ersten längeren Schub in der Mondumlaufbahn gezündet wird. Anschließend wird sie den Mond in immer engeren Bahnen umrunden und Mitte Januar ihre endgültige Einsatzbahn (zwischen 3 000 und 300 km über den Mondpolen) erreichen. Auf dieser Umlaufbahn wird die Sonde während der folgenden sechs Monate die erste umfassende Untersuchung der wesentlichen chemischen Elemente auf der Mondoberfläche durchführen und der Theorie über die Entstehung unseres Trabanten auf den Grund gehen.

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