Dawn (космічний апарат)

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Перейти до: навігація, пошук
Dawn Flight Configuration 2.jpg

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 та залишила її 5 вересня 2011 року, вилетівши в напрямку Церери. Прибуття до Церери планується в 6 березня 2015 року. На відміну від попередніх АМС, які 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.

Місію розробили в Лабораторії реактивного руху, основні компоненти допомагали робити європейські партнери з Італії, Нідерландів, Німеччини. Це перша місія НАСА, де використовуються іонні двигуни для виходу на орбіту космічних тіл. У попередні місіях (наприклад, Вояджер) вони використовувались лиш для коригування траєкторії при прольоті повз космічні тіла.

Історія запуску[ред.ред. код]

Запуск АМС «Dawn» 27 вересня 2007
Траєкторія польоту АМС «Dawn» (у проекції на площину екліптику). Гравітаційний маневр поблизу Марса зроблено з виходом із площини екліптики.

АМС «Dawn», дев'яту місію в межах програми Discovery, було ухвалено НАСА в листопаді 2002 року[1]. 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[2].

Місія як мінімум тричі призупинялася 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 в 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 й 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[3].

Наукова мотивація місії[ред.ред. код]

"Світанок" був розроблений досліджувати два великі тіла в астероїдному поясі, щоб прояснити питання формування Сонячної системи. Іншої метою є тестування можливостей іонної тяги. Одна з планети є "сухою" (крижана і холодна Веста), а інша "мокрою" (кам'яниста Церера) і такою, акрецію на яку визначав Юпітер. Їх дослідження та порівняння дозволить відповісти на питання чим відрізнялось формування крижаних та кам'янистих планети в Сонячній системі. Цікаво, що "Світанок" буде першою місією, що досліджує карликову планету, і вже в 2015 його досягнення повторить New Horizons, досліджуючи Плутон.

Іонний двигун[ред.ред. код]

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 лише 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[ред.ред. код]

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[4][5].

Події[ред.ред. код]

Минулі[ред.ред. код]

Фото Вести, отримане 24 липня 2011
  • У лютому 2009 космічний апарат «Dawn» пройшов повз Марс, прискорившись внаслідок гравітаційного маневру з виходом із площини екліптики.
  • 3 травня 2011 зонд зробив першу фотографію Вести з відстані близько 1,21 мільйона кілометрів[6].
  • 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[7].
  • 12 грудня 2011 «Dawn» опустився на найнижчу з передбачених у рамках його місії навколо астероїда Вести орбіту. Середня висота цієї орбіти становила 210 кілометрів[8]. Протягом 10 тижнів зонду належало розпізнавати склад елементів поверхні астероїда за допомогою рентгенівської спектроскопії, а також оцінити масу Вести за силою гравітаційного поля навколо неї й проаналізувати особливості гравітаційного поля[9].
  • 5 вересня 2012 Dawn здійснив маневр, залишив орбіту Вести й попрямував до Церери[10].

Плановані[ред.ред. код]

  • 6 березня 2015 «Dawn» досягне Церери й працюватиме на її орбіті до кінця року.

Дослідницькі результати[ред.ред. код]

Центральний горб на південному полюсі Вести

У липні 2011 року автоматичний зонд вийшов на орбіту Вести, другого за розміром (після Паллади) 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 змінили 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, у минулому у неї була подоба мантії). На Весті знайдено другу за розміром гору в Сонячній системі, яка поступається, за словами відкривачів, лише 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.

Виноски[ред.ред. код]

Посилання[ред.ред. код]

Джерела[ред.ред. код]

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