Dawn (космический аппарат)

Dawn Flight Configuration 2.jpg

Dawn ("Рассвет") - автоматическая межпланетная станция (АМС), запущенная в космос НАСА 27 сентября 2007 для исследования астероида Вести и карликовой планеты Цереры. Станция достигла орбиты вокруг Весты 16 июля и покинула эту орбиту в направлении Цереры 5 сентября 2011. Прибытие в Цереры планируется в феврале 2015 года. В отличие от предыдущих АМС, исследовавших более одного небесного тела, АМС ?Dawn? не просто пролетела мимо Веста - промежуточную точку назначения - но вышла на орбиту вокруг Весты и, после нескольких месяцев пребывания на ее орбите, продолжила дальнейший полет к Цереры.


1. История запуска

Запуск АМС ?Dawn? 27 сентября 2007
Траектория полета АМС ?Dawn?

АМС ?Dawn?, девятую миссию в рамках программы Discovery, было принято НАСА в ноябре 2002 года [1]. Название АМС не связана с каким-то конкретным лицом, а просто характеризует основную цель: получение информации, которая поможет лучше изучить ранние этапы формирования Солнечной системы [2].

Миссия как минимум трижды замораживалась или вовсе отменялась (2003, 2005, 2006). Однако после последней публичного заявления об отказе от полета в Цереры в марте 2006 это решение было официально отменено, и 27 марта 2006 "Dawn" получил добро на запуск. В сентябре 2006 АМС уже была в состоянии готовности к запуску. 10 апреля 2007 спутник доставили в монтажный цех подрядчика по запуску, SPACEHAB, Inc во Флориде. Запуск изначально было запланировано на 20 июня, но затем отложено: сначала - до 30 июня, затем - до 15 июля. В июле запуск был отложен до осени - чтобы избежать совпадения во времени пуска и первых фаз полета "Dawn" и АМС Феникс (пуск которой состоялся 4 августа 2007).

26 сентября 2007 ракета-носитель Дельта-2 с АМС на борту была готова к пуску на стартовом комплексе 17-В космодрома на мысе Канаверал. Из-за погодных условий и последующее появление корабля-нарушителя в запрещенной зоне запуска старт состоялся только утром 27 сентября. После почти трех месяцев испытаний бортовых систем на земной орбите, 17 декабря 2007 "Dawn" направился в перелет к Весте.

Целью полета избран Веста и Цереру том, что они представляют собой совершенно разные типы больших астероидов: Цереру покрывает ледяной слой толщиной до 100 км, а Веста - монолитный безводный ахондриты. При этом Веста - основной "поставщик" метеоритов, достигающих поверхности Земли.

План полета, рассчитанный на 8 земных лет, предусматривает спиральную траекторию, расходится и описывает три оборота вокруг Солнца.

Полная стоимость проекта составляет 466 млн долл. США и состоит из стоимости построения космического аппарата, запуска, управления полетом и дальнейшего анализа научных данных [3].


2. Ионный двигатель

Космический аппарат оснащен тремя ксеноновыми ионными двигателями, разработанными на основе образца, испытанного на зонде Deep Space 1. Каждый двигатель имеет тягу 30 мН и удельный импульс 3100 с; одновременно возможна работа одного двигателя. С 425 кг рабочего тела (ксенона), находящихся на борту, на полет Земля-Веста будет потрачено 275 кг, на полет Веста-Церера - 110 кг. При нормальной работе ионные двигатели "Dawn" обеспечивают рост скорости на 97 км / ч (60 миль / ч) за каждые 4 дня.

3. Исследовательские инструменты

Отдельно размещены две черно-белые ПЗС-матрицы (1024 ? 1024 пикселей) с двумя объективами (D = 19 мм, F = 150 мм), каждая ПЗС-камера с набором из 7 узкополосных цветных фильтров + пустое поле, поле зрения в каждой камеры 5,5 х 5,5 градусов; выдержки от 0,001 сек до 3,5 часов [4] [5].

4. События

4.1. Прошедшие

Фото Вести, полученное 24 июля 2011
  • В феврале 2009 космический аппарат "Dawn" прошел мимо Марс, ускорившись результате гравитационного маневра с выходом из плоскости эклиптики.
  • 3 мая 2011 - зонд сделал первую фотографию Вести с расстояния около 1,21 миллиона километров [6].
  • 16 июля 2011 в 1:00 (EDT), сделав почти два оборота вокруг Солнца, "Dawn" достиг Вести и перешел на ее круговую орбиту с высотой 16000 км.
  • 17 июля 2011 ?Dawn? сделал первое изображение Вести с ее орбиты [7].
  • 12 декабря 2011 - "Dawn" опустился на самую низкую из предусмотренных в рамках его миссии вокруг астероида Весты орбиту. Высота орбиты составляет 210 километров [8]. В течение 10 недель зонда принадлежит распознавать состав элементов поверхности астероида с помощью рентгеновской спектроскопии, а также оценить массу Вести по силе гравитационного поля вокруг нее и проанализировать особенности гравитационного поля [9].
  • 5 сентября 2012 Dawn совершил маневр, оставил орбиту Весты и направился к Цереры [10]

4.2. Планируемые

  • В феврале 2015 ?Dawn? достигнет Цереры и работать на ее орбите до июля 2015 года.

5. Исследовательские результаты

Центральный холм на южном полюсе Вести

В июле 2011 года автоматический зонд вышел на орбиту Весты, второго после Паллады по величине астероида Солнечной системы, и за время пребывания на орбите получил большое количество информации о самом астероиде, его внутреннюю структуру и геологию. Чтобы собрать как можно больше информации о Веста, специалисты поменяли график миссии, продлив пребывание зонда на орбите астероида на 40 дней. Так, например, данные позволили установить, что Веста на самом деле не астероид, а почти протопланета - она ​​железное ядро ​​и послойное строение (т.е. в прошлом у нее было подобие мантии). На Весте найдена вторая по величине гора в Солнечной системе, которая уступает, по словам открывателей, только марсианском Олимпа. Кроме этого данные о движении зонда вокруг Весты позволили наконец, спустя более чем 200 лет после ее открытия, "взвесить" небесное тело. Его масса оказалась равной 2,59076 ? 20 октября килограммов.


6. Сноски

  1. "Dawn Mission Initiates Newsletter" (на английском). NASA. 11 ноября 2002 . Проверено 23 августа 2011 .
  2. "Dawn Frequently Asked Questions (FAQs)" (на английском). NASA JPL . Проверено 23 августа 2011 .
  3. Попов, Леонид (15 июля 2011). "Земной разведчик прибыл к тяжелейшему астероид". membrana.ru.
  4. Das Kamerasystem - Die Augen von Dawn
  5. Spacecraft and Instruments
  6. "Зонд НАСА? Dawn ?сделал свой ​​первый снимок астероида Веста". РИА Новости. 2011-05-11 . Проверено 2011-05-12 .
  7. "Рассвет" сделал первое изображение Весты с ее орбиты
  8. "Dawn вышел на самую низкую орбиту вокруг Весты". Lenta.ru. 13-12-2011.
  9. "Американский межпланетный зонд Dawn приблизился к астероида Веста на 210 км". cybersecurity.ru. 13-12-2011.
  10. Зонд Dawn полетел к Церере