Smart-1 fait partie d'un vaste programme lancé par l'ESA : le "Small Missions for Advanced Research in Technology".
L'ESA a donc prévu de lancer une série de petites missions relativement peu onéreuses afin de tester des nouvelles technologies
qui pourront par la suite être éventuellement utilisées dans des programmes plus ambitieux.
Smart-1 est donc la première 'petite' mission de ce programme et aussi la première sonde envoyée par l'ESA vers la Lune.
Son objectif principal est de tester une nouvelle forme de propulsion électrique utilisant l'énergie solaire, qui pourrait
être ensuite intégrée à la mission
Bepi-Colombo (vers Mercure).
La sonde testera donc la fiabilité des nouvelles technologies miniaturisées, en analysant, à partir de sa position sur l'orbite
de la Lune, la géochimie de la surface lunaire, mais aussi en recherchant des traces de glace d'eau au pôle Sud.
Avant d'arriver sur son orbite polaire et elliptique autour de la Lune, Smart-1 aura voyagé pendant 16 mois pour être transférée de
l'orbite terrestre à l'orbite lunaire. Elle restera ensuite en orbite autour de la Lune pendant 6 mois, le temps de recueillir suffisamment
de données.
Grâce à sa caméra AMIE, Smart-1 scrutera, dans le visible, la surface lunaire et tentera de fournir de nouveaux indices sur son évolution.
Dans le même temps, le spectromètre SIR scannera lui aussi la surface, mais dans le domaine de l'infrarouge. L'étude minéralogique qui en résultera
devrait permettre d'apporter de nouveaux éléments d'analyse sur la formation des laves et des cratères lunaires.
De plus, pour que l'on puisse envisager la création d'une base permanente sur la Lune, il est nécessaire que des réserves d'eau existent sur place.
Celles-ci ne peuvent être présentes qu'à l'état de glace et dans les régions cachées du Soleil.
Le SIR est donc également chargé de détecter d'éventuelles traces de glace d'eau aux régions polaires où la température n'excède jamais les -170°C.
La problématique fondamentale et sous-jacente à toutes ces études est finalement de connaître l'origine de la formation de la Lune. La théorie généralement
admise est qu'elle résulterait d'un morceau de Terre qui se serait détaché lors de la naissance du Système Solaire. Un gigantesque astéroïde serait entré en collision avec la Terre,
et la Lune serait née de l'agglomération des débrits détachés de la Terre par l'impact. Pour comprendre la naissance de la Terre et donc celle de la Lune,
il est nécessaire de trouver des indices probents qui confirmeraient ou réfuteraient cette théorie.