SMART-1

SMART-1 (pour Small Missions for Advanced Research in Technology) est une sonde spatiale de l'Agence spatiale européenne propulsée par un propulseur à effet Hall alimenté par des panneaux solaires. Sa mission s'est déroulée du au .. Il s'agit d'un démonstrateur technologique construit par l'Agence spatiale européenne avec l'objectif de mettre au point des sondes spatiales plus petites et moins coûteuses que celles développées jusque-là par l'agence spatiale.

Contexte

SMART-1 est développée par l'Agence spatiale européenne (ESA) dans le cadre de son programme scientifique Horizon 2000 dans le but de tester le recours à la propulsion électrique par une sonde spatiale en vue de l'utiliser pour la future mission vers la planète Mercure (BepiColombo). Contrairement à la NASA qui développe à l'époque Deep Space 1 propulsé par un moteur ionique dans un objectif similaire, l'ESA opte pour un propulseur à effet Hall qui présente l'avantage de produire une poussée plus importante.. Le coût total de la mission est de 110 millions d'euros.

Objectifs

L'objectif principal de SMART-1 était de valider plusieurs technologies : le propulseur électrique capable de produire un delta-V important pour des missions interplanétaires ; un système de navigation automatique ne nécessitant pas d'intervention humaine ; un système de communication par rayon laser (Laser Link) assurant un débit plus important que les émetteurs/récepteurs radio traditionnels.

Les objectifs scientifiques sont secondaires. Une fois en orbite autour de la Lune, SMART-1 doit étudier notre satellite dans le but d'améliorer nos connaissances sur son origine et sa composition, notamment la présence éventuelle de glace au pôle sud de la Lune. SMART-1 avait également pour mission de trouver des terrains d'atterrissage pour de futures missions.

Caractéristiques techniques vignette|SMART-1 peu avant son lancement.

SMART-1 a une forme cubique () et une masse de . Il est stabilisé 3 axes. Deux ensembles de trois panneaux solaires dont la dimension unitaire est de portent son envergure à et fournissent watts en début de vie et watts en fin de vie. 5 batteries lithium-ion disposent d'une capacité de 135 watts-heures. Le moteur-fusée principal du satellite est un propulseur à effet Hall PPS-1350 ayant une poussée de 70 milli newtons avec une impulsion spécifique de secondes. Le moteur accélère du xénon dont 82,5 kg sont stockés sous 150 bars. Le moteur, qui a une masse à vide de 29 kg, est orientable selon 2 axes. Le PPS-1350 est un moteur de Snecma dérivé du SPT-100 de l'entreprise russe Fakel de Kaliningrad, numéro un mondial de ce type de propulsion. Huit petits propulseurs à ergols liquides de 1 newton de poussée utilisant de l'hydrazine sont utilisés uniquement pour contrôler l'orientation. Les télécommunications sont assurées en bande S avec un débit de 65 kilobits par seconde..

Instruments

La charge utile comprend 6 instruments d'une masse de .

Équipement Description Objectifs Concepteur Advanced Moon micro-Imager Experiment (AMIE) Appareil photographique numérique miniature en couleur. Le capteur CCD dispose de trois filtres de 750, 900 et 950 nm et a une résolution de par pixel. AMIE pèse pour une consommation de 9 watts. Centre suisse d'électronique et de microtechnique (CSEM), Suisse Demonstration of a Compact X-ray Spectrometer (D-CIXS) Spectromètre à rayons X. Sa fenêtre de détection X s'étend de . Le spectromètre (avec l'XSM) pèse et consomme . Destiné à l'identification des composants chimiques de la surface lunaire. Il détecte la fluorescence X des éléments de la croûte lunaire, provoquée par l'interaction entre leur nuage électronique et les particules du vent solaire, et mesure l'abondance des principaux constituants que sont le magnésium, le silicium et l'aluminium. La détection du fer, du calcium et du titane repose sur l'activité solaire. Laboratoire Rutherford Appleton, Royaume-Uni X-ray solar monitor (XSM) Spectromètre à rayon X Observe l'activité solaire dans les rayons X en complément du D-CIXS. Observatoire de l'université d'Helsinki, Finlande SMART-1 Infrared Spectrometer (SIR) Spectromètre infrarouge. Il couvre une plage de longueurs d'onde allant de 0,93 à 2,4 µm, sur 256 canaux. SIR pèse pour une consommation de . Identifie le spectre des minéraux que sont l'olivine et le pyroxène. Institut d'aéronomie Max Planck, Allemagne Electric Propulsion Diagnostic Package (EPDP) D'une masse de , il consomme . Fournit des informations sur le nouveau système de propulsion ionique de SMART-1. Unité de propulsion électrique de l'ESA à l'ESTEC, Pays-Bas Space Potential Electron und Dust Experiment (SPEDE) Cette expérience pèse et consomme . Institut météorologique d'Helsinki, Finlande X/Ka-band Telemetry and Telecommand Experiment (KaTE) Système de communication radio, pèse pour une consommation de . Teste l'utilisation des bandes de fréquences X () et Ka () pour communiquer avec la Terre, ainsi que les installations au sol. Le code correcteur turbo code est également testé. ESA et Astrium, Allemagne Radio Science Investigations with SMART-1 (RSIS) Université de Rome, Italie On-board Autonomous Navigation (OBAN) En utilisant les photos prises par AMIE, cet équipement détermine la position exacte de la sonde et ainsi lui permet d'être autonome. ESTEC, Pays-Bas

Déroulement de la mission thumb|right|150px|L'impact de SMART-1. vignette|droite|Carte lunaire montrant l'emplacement du SMART-1, en relation avec Ranger 9, Luna 5, Surveyor 7 et Apollo 14.

Les opérations de la sonde spatiale sont contrôlées depuis l'European Space Operations Centre (ESOC), à Darmstadt en Allemagne. : SMART-1 est placée en orbite par une fusée Ariane 5 G tirée depuis le Centre spatial guyanais près de Kourou. : la sonde prend une image test de la Terre avec l'appareil qui sera utilisé pour les photos rapprochées du sol lunaire. On y voit une partie de l'Europe et de l'Afrique. : SMART-1 effectue sa dernière orbite autour de la Terre. : la première orbite autour de la Lune est effectuée. : l'ESA annonce accepter la proposition de prolonger d'un an la mission de SMART-1 jusqu'à . Cette date fut plus tard étendue au , pour permettre des observations scientifiques depuis la terreESA Portal - SMART-1 manœuvres prepare for mission end.. : la sonde s'écrase sur la surface de la Lune à 7 h 42 min 22 s (CEST) (5 h 42 min 22 s Temps universel). L'impact a lieu sur la face visible de la Lune au début de la zone à l'ombre, aux coordonnées 34,4° sud 46,2° ouest. Son moteur n'a consommé que de carburant.

Fin , il est annoncé que le lieu de l'impact a été retrouvé sur des images prises par le Lunar Reconnaissance Orbiter. Les coordonnées correspondantes, 34,262° sud et 46,193° ouest, sont cohérentes avec les coordonnées de l'impact initialement calculées. Au moment de l'impact, en l'absence d'autre sonde en orbite autour de la Lune, seul un flash avait pu être repéré depuis la Terre par l'observatoire Canada-France-Hawaïhttp://www.europlanet-eu.org/crash-scene-investigation-reveals-resting-place-of-smart-1-impact/..

Notes et références

Voir aussi Bibliographie André Bouchoule (GREMI, université d'Orléans), Olivier Duchemin (SNECMA), Michel Dudeck (université Pierre-et-Marie-Curie, Paris), Stéphane Mazouffre (ICARE, CNRS Orléans), « La propulsion électrique pour les missions spatiales », dans La Lettre AAAF, , .

Articles connexes Propulsion électrique spatiale LISA Pathfinder, est l'autre nom de SMART-2, dont le lancement a eu lieu le

Liens externes SMART-1 sur le site EO Portal de l'Agence spatiale européenne. Site officiel de SMART-1.

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