Dawn (космічний апарат)

Dawn («Світанок») — автоматична міжпланетна станція (АМС), запущена в космос НАСА 27 вересня 2007 для дослідження астероїда Вести і карликової планети Церери. Станція досягла орбіти навколо Вести 16 липня і покинула цю орбіту в напрямку Церери 5 вересня 2011 року. Прибуття до Церери планується в лютому 2015 року. На відміну від попередніх АМС, що досліджували більше одного небесного тіла, АМС «Dawn» не просто пролетіла повз Весту — проміжну точку призначення — але вийшла на орбіту навколо Вести і, після кількох місяців перебування на її орбіті, продовжила подальший політ до Церери.

Історія запуску

Запуск АМС «Dawn» 27 вересня 2007

Траєкторія польоту АМС «Dawn»

АМС «Dawn», дев'яту місію в межах програми Discovery, було ухвалено НАСА в листопаді 2002 року. Назва АМС не пов'язана з якоюсь конкретною особою, а просто характеризує основну мету: отримання інформації, яка допоможе краще вивчити ранні етапи формування Сонячної системи.

Місія як мінімум тричі заморожувалася або зовсім скасовувалася (2003, 2005, 2006). Однак після останньої публічної заяви про відмову від польоту до Церери у березні 2006 це рішення було офіційно скасовано, і 27 березня 2006 «Dawn» отримав добро на запуск. У вересні 2006 АМС вже була в стані готовності до запуску. 10 квітня 2007 року супутник доставили в монтажний цех підрядника із запуску, SPACEHAB, Inc у Флориді. Запуск спочатку було заплановано на 20 червня, але потім відкладено: спочатку — до 30 червня, потім — до 15 липня. У липні запуск було відкладено до осені — щоб уникнути збігу у часі пуску та перших фаз польоту «Dawn» і АМС Фенікс (пуск якої відбувся 4 серпня 2007).

26 вересня 2007 ракета-носій Дельта-2 з АМС на борту була готова до пуску на стартовому комплексі 17-В космодрому на мисі Канаверал. Через погодні умови і подальшу появу корабля-порушника в забороненій зоні запуску старт відбувся тільки вранці 27 вересня. Після майже трьох місяців випробувань бортових систем на земній орбіті, 17 грудня 2007 «Dawn» попрямував у переліт до Вести.

Метою польоту обрано Весту і Цереру тому, що вони являють собою зовсім різні типи великих астероїдів: Цереру вкриває крижаний шар товщиною до 100 км, а Веста — монолітний безводний ахондрит. При цьому Веста — основний «постачальник» метеоритів, що досягають поверхні Землі.

План польоту, розрахований на 8 земних років, передбачає спіральну траєкторію, що розходиться та описує три оберти навколо Сонця.

Повна вартість проекту становить 466 млн $ США і складається з вартості побудови космічного апарата, запуску, управління польотом та подальшого аналізу наукових даних.

Іонний двигун

Космічний апарат обладнано трьома ксеноновими іонними двигунами, розробленими на основі зразка, випробуваного на зонді Deep Space 1. Кожен двигун має тягу 30 мН і питомий імпульс 3100 с; одночасно можлива робота одного двигуна. З 425 кг робочого тіла (ксенону), що є на борту, на політ Земля—Веста буде витрачено 275 кг, на політ Веста—Церера — 110 кг. При нормальній роботі іонні двигуни «Dawn» забезпечують зростання швидкості на 97 км/год (60 миль/год) за кожні 4 дні.

Дослідницькі інструменти

Окремо розміщені дві чорно-білі ПЗЗ-матриці (1024×1024 пікселів) з двома об'єктивами (D = 19 мм, F = 150 мм), кожна ПЗЗ-камера з набором з 7 вузькосмугових кольорових фільтрів + порожнє поле, поле зору у кожної камери 5,5 х 5,5 градусів; витримки від 0,001 сек до 3,5 годин.

Події

Минулі

Фото Вести, отримане 24 липня 2011

• У лютому 2009 космічний апарат «Dawn» пройшов повз Марс, прискорившись внаслідок гравітаційного маневру з виходом з площини екліптики.
• 3 травня 2011 - зонд зробив першу фотографію Вести з відстані близько 1,21 мільйона кілометрів.
• 16 липня 2011 о 1:00 (EDT), зробивши майже два оберти навколо Сонця, «Dawn» досяг Вести і перейшов на її кругову орбіту з висотою 16 000 км.
• 17 липня 2011 «Dawn» зробив перше зображення Вести з її орбіти.
• 12 грудня 2011 - «Dawn» опустився на найнижчу з передбачених у рамках його місії навколо астероїда Вести орбіту. Середня висота орбіти становить 210 кілометрів. Протягом 10 тижнів зонду належить розпізнавати склад елементів поверхні астероїда за допомогою рентгенівської спектроскопії, а також оцінити масу Вести за силою гравітаційного поля навколо неї і проаналізувати особливості гравітаційного поля.
• 5 вересня 2012 Dawn здійснив маневр, залишив орбіту Вести і попрямував до Церери

Плановані

• У лютому 2015 «Dawn» досягне Церери і працюватиме на її орбіті до липня 2015.

Дослідницькі результати

Центральний горб на південному полюсі Вести

У липні 2011 року автоматичний зонд вийшов на орбіту Вести, другого після Паллади за величиною астероїда Сонячної системи, і за час перебування на орбіті отримав велику кількість інформації про сам астероїді, його внутрішню структуру та геологію. Щоб зібрати якомога більше інформації про Весту, фахівці поміняли графік місії, продовживши перебування зонда на орбіті астероїда на 40 днів. Так, наприклад, дані дозволили встановити, що Веста насправді не астероїд, а майже протопланета — вона має залізне ядро і пошарову будову (тобто в минулому у неї була подоба мантії). На Весті знайдена друга за величиною гора в Сонячній системі, яка поступається, за словами відкривачів, тільки марсіанському Олімпу. Крім цього дані про рух зонда навколо Вести дозволили нарешті, через більш ніж 200 років після її відкриття, "зважити" небесне тіло. Його маса виявилася рівною 2,59076×10²⁰ кілограмів.

Посилання

• Опис АМС Dawn на офіційному сайті NASA
• Опис АМС Dawn на офіційному сайті JPL
• Космический аппарат Dawn стал самым быстрым межпланетным устройством
• Місія Dawn
• Материалы АМС Dawn на русском языке NSTR

Джерела

• Використано матеріали зі статті в [Dawn (космический аппарат) російській Вікіпедії].