La missione SMART-1

La missione SMART 1

Primo esempio di missione strettamente dipendente dalla durata e quindi dalla possibilità di ottimizzare il consumo di propellente è il caso del satellite SMART-1 ( 003). Tale satellite fu il primo satellite in Europa ad utilizzare come sistema primario di propulsione la propulsione elettrica. La missione prevedeva la raccolta di informazioni sulla Luna composizione mineralogica, presenza e quantità di acqua ecc.). L orbita finale veniva raggiunta non direttamente coprendo i 380000km che separano il pianeta Terra dalla Luna, ma attraverso una orbita a spirale avvicinando il satellite sempre più alla Luna fino a permetterne la cattura. Il satellite SMART 1 fu quindi il protagonista della prima missione lunare europea. Il velivolo è stato lanciato il 3 settembre 3 con il vettore Ariane 5 verso una orbita di trasferimento geostazionaria (GTO) e dopo un percorso durato 4 mesi e propulso solo da un sistema di propulsione elettrica è stato catturato dal campo gravitazionale lunare nel novembre 2004. La missione ebbe termine il 3 settembre 2006 quando il velivolo impattò la superficie lunare nella regione denominata Lacus Excellentiae.

Il satellite SMART1 rappresenta un passo fondamentale nello scenario della propulsione a bassa spinta: esso fu utilizzato per provare la propulsione elettrica e altre tecnologie spaziali, il tutto mentre eseguiva osservazioni della Luna per capirne le origini e per la ricerca di ghiaccio al suo polo sud [28].

Figura 1-2 : satellite SMART-1

La Tabella 1 permette di confrontare le caratteristiche del propulsore elettrico installato su SMART-1 con le caratteristiche di propulsori chimici.

Tabella 1 : confronto tra propulsione elettrica e chimica

Come si evince dalla tabella il propulsore chimico Fregat produce circa

14 volte l'impulso totale del motore SMART-1 ma quest'ultimo utilizza quasi 70 volte meno massa di propellente. Il piccolo propulsore ad idrazina

produce meno di un decimo dell'impulso totale mentre utilizza il 65% della massa di propellente rispetto al propulsore elettrico.

I satelliti geostazionari per telecomunicazioni hanno utilizzato i sistemi a propulsione elettrica per operazioni di station keeping fino ai primi anni 80. Satelliti orbitanti in orbita bassa hanno usato anch'essi la propulsione elettrica per correzioni orbitali, ma l'uso della propulsione elettrica come sistema di propulsione principale è stato limitato a velivoli sperimentali come Deep Space One della NASA, equipaggiato con motore a ioni. SMART-1 per l ESA quindi rappresentava un dimostratore di tecnologia per l'uso di questo nuovo sistema di propulsione per le future missioni.