SMART-1

SMART-1是欧洲空间局一个借助太阳能离子推进器进入月球轨道的环月人造卫星，该探测器由瑞典负责设计，于2003年9月27日23时14分（UTC）发射升空。这次任务的主要目的是对新装备和技术进行验证。预计SMART-1将对月球进行6个月的观测，后来观测时间又被延长到2006年8月。

名称：SMART-1（小型先进技术研究任务1号）

制造商：瑞典空间公司（SSC）

发射日期：2003年9月27日

发射地点：法属圭亚那，库鲁

轨道：471公里×2880公里(293英里×1790英里)，轨道倾角90.06°

运载火箭：阿丽亚娜5号

结构尺寸：1.2米×1.2米×0.9米

1、简介

SMART-1

"SMART'"是用于先进技术研究的小型任务（SmallMissionsforAdvancedResearchinTechnology）的缩写。SMART-1是欧洲空间局关于建造比类似美国NASA但更小更便宜的太空飞船计划的一部分。SMART计划是欧空局制定的高技术试验计划之一，主要目的是验证未来深空探测需要采用的一些新技术，如太阳能电火箭、深空无线电通信、激光通信和新型探测仪器等。SMART-1是该计划中的第一项任务，也是欧空局首次探测月球。SMART-1的总造价相当低，只有1亿1000万欧元（1亿2600万美元）。

2、结构特点

外形特征

SMART-1的离子发动机

“SMART-1”属于一台轻量级的探测器，为立方体形，它长约1米，发射时重367公斤（807.4磅），当中有287公斤（631.4磅）为非推进物质。是以一个用来加速氙里则的实验性太阳能电力推进系统为核心而制造的。这颗卫星还进行了新型自主导航和几种实验性科学设备的测试，这些设包括超短波（Ka波段）无线电和用来与地球通信的激光束。

离子发动机

SMART-1使用了由太阳能推动的霍尔效应推进器作为动力来源，在发射时它携带了50升（82公斤，气压150巴）的液态惰性氙作推进剂。这些推进器使用了静电场把氙原子变成离子，并把这些氙离子加至高速，使它的离子推进器之比冲值达至16.1kN·s/kg（1640秒），为传统化学火箭的三倍以上，因此1公斤的推进剂（占探测器总重量的350到300分之一）可产生出约每秒45米的速度变化（ΔV）。推进器重29公斤，最高功率为1,200瓦。

SMART-1将使用太阳能离子发动机作为主推进系统。太阳能离子推进系统有望成为未来空间航行的主流推进系统。随着人类对空间飞行任务要求的提高，传统火箭已难以完全满足需求。离子发动机的出现标志着空间探测推进技术进入了一个全新的时代。与传统的航天器化学燃料发动机不同，太阳能离子发动机可将太阳能转化为电能，再通过电能电离惰性气体原子，喷射出高速氙离子流，为探测器提供主要动力。

太阳能电池板

探测器上的太阳能集光板为推进器提供1,190瓦的功率，使它能保持68mN的推力，加速度为0.2mm/s（每小时0.7m/s）。由于它是全离子推动，因此不能以短时间喷射来变轨，需要慢慢地进行。

3、有效载荷

SMART-1

先进月球成像实验设备（AMIE）；

压缩影像展示X射线分光计/X射线太阳监视器（D-CIXS/XSM）；

航天器电势、电子与尘埃实验设备（SPEDE）；

SMART-1红外线分光计（SIR）；

Ka波段TT&C实验设备（KaTE）；

星载自主导航装置（OBAN）；

激光链路，电推进诊断组件（EPDP）。

4、发射过程

SMART-1绕月飞行

2003年9月27日欧空局从法属圭亚那库鲁航天发射场利用阿里安5运载火箭发射了“小型先进技术研究任务”（SMART-1）月球探测器。这是人类进入21世纪以来进行的第一次探月活动。

SMART-1的发射过程分4个阶段：首先由阿里安5火箭送入地球同步转移轨道（同时发射的还有2颗大型通信卫星），然后用大约16个月的时间使用太阳能电火箭由地球同步转移轨道到达月球附近，随后进入椭圆形月球轨道（近月点300公里，远月点10000公里），最后对月球进行至少6个月的探测。

SMART-1于2004年11月抵达月球上空的近月轨道。此后，SMART-1号进入到距离月球表面470公里到2900公里的最终轨道，并在这一轨道上进行了大量科学试验。

5、探测任务

SMART-1

1、测试新技术

作为"用于先进技术研究的小型任务"计划的一部分，SMART-1将会测试新的太空飞行技术。SMART-1主要目的是测试太阳能离子推进器。它也将测试小型科学设备的使用，这些设备可能更为有效。如果成功，这些技术将会在将来的ESA任务中使用。

2、获取关于月球的更多信息，例如月球是如何形成的这类问题。

SMART-1将会对月球表面进行X射线和红外线遥感采样绘制地图，从不同的角度拍摂图片并依此即可建立月球表面地图的三维模型。它还将使用X射线分光镜决定月球的化学组成。一个特别的目标是使用红外线搜寻月球南极固态水的存在，那里从未被太阳辐射直接照射过。它也将对月球的PeakofEternalLight进行地图采样，该地形的山顶永久性的曝露在太阳辐射之下，而周遭的环形山则永远出于阴影中。SMART-1将解释许多悬而未决的科学问题，例如月球的形成、月球的矿物成分以及水的存在与否和数量。这些数据将帮助科学家更好地认识地-月系统以及类地行星，也将为人类在月球上长期居住提供大量有价值的信息。

6、使用情况

SMART-1撞击月球表面

2004年6月17日：SMART-1使用传回了对地球照下的测试图像，该相机将用于对月球的近距离拍照。这张地球照片显示了欧洲和非洲的部分。它是在5月21日使用AMIE相机照下的，AMIE是一个重量只有450克的图像设备。

2004年11月2日：绕行地球轨道的最后一个近地点。

2004年11月15日：绕行月球轨道的第一个近月点。

2005年1月26日：发回月球表面第一个近距离图像。

2005年2月27日：达到最终的环月轨道，轨道周期为5小时。

2006年9月3日：在围绕月球飞行到第2890圈的时候，SMART-1进行了有控制的月球撞击，这次任务也随之结束。在这次撞击过程中，地面望远镜观测到了明亮的闪光。

7、科学意义

SMART-1

SMART-1月球探测计划不仅具备科学上的价值，而且在空间技术开发中也扮演着重要的角色。除离子推进外，它将要试验的新技术还包括自主导航和激光通信技术等。在SMART-1携带的主要仪器当中，有些被用于科学观测，也有的用于新技术验证。可见，SMART-1进行技术试验的份量特别重。作为技术储备，SMART-1飞行任务还会对欧洲航天与防务一体化做出贡献。

欧洲发射月球探测器只是整个人类迈出的又一小步，而对欧洲来说，SMART-1却是其航天计划的又一次重大飞跃。SMART-1使用的技术在欧洲未来对其它行星进行探测时都能用得到。