Aamunkoitto | |
---|---|
AMS Dawn planeettojenvälisessä lennossa (tietokonegrafiikka) | |
Asiakas | NASA |
Valmistaja | Orbital Sciences Corporation |
Operaattori | Jet Propulsion Laboratory , UCLA |
Tehtävät | Vestan ja Ceresin tutkiminen |
jänneväli | Mars |
laukaisualusta | SLC-17 , Cape Canaveral , Florida |
kantoraketti | Delta-2 7925H |
tuoda markkinoille | 27. syyskuuta 2007 11:34:00 UTC |
Astumassa kiertoradalle |
16. heinäkuuta 2011 - Vesta [1] [2] , 6. maaliskuuta 2015 - Ceres [3] [2] |
Lennon kesto | lennossa 15 vuotta 1 kuukausi 3 päivää |
Deorbit | 5. syyskuuta 2012 - Vesta [2] [4] |
COSPAR-tunnus | 2007-043A |
SCN | 32249 |
Tekniset tiedot | |
Paino | laukaisuhetkellä 747,1 kg + polttoaine: 425 kg - ksenoni , 45,6 kg - hydratsiini [2] |
Mitat | 1,64 x 1,27 x 1,77 m + aurinkopaneelit - 8,3 x 2,3 m, antennin halkaisija - 1,57 m [2] |
Tehoa | 10,3 kW laukaisussa 1 AU:lla Auringosta, 1,3 kW 3 AU:lla auringosta [5] |
Virtalähteet | 2 aurinkopaneelia [5] [2] |
Suuntautuminen | reaktiivinen ohjausjärjestelmä + inertiapyörät [5] |
Aktiivisen elämän elinikä | 10 vuotta |
kohdelaitteet | |
Lähetysnopeus | 7,8 b / s - 2,0 kb / s - lähettää dataa, 10 b / s - 124 kb / s - vastaanottaa dataa [5] |
Mission logo | |
http://dawn.jpl.nasa.gov/ Löytöohjelma ← Syvä vaikutus Kepler-teleskooppi → | |
Mediatiedostot Wikimedia Commonsissa |
Dawn ( englanniksi - "Dawn", äännetään Don ) on NASA :n 27. syyskuuta 2007 laukaisema automaattinen planeettojen välinen asema (AMS) tutkimaan asteroidia Vestaa ja kääpiöplaneetta Ceres .
Dawn oli ensimmäinen tehtävä, joka kiertää useampaa kuin yhtä taivaankappaletta, ensimmäinen, joka kiertää päävyöhykkeen asteroidia (vuosina 2011–2012) ja ensimmäinen, joka kiertää kääpiöplaneettaa (2015–2015 ) .
Projektin yleisestä ohjauksesta vastaa Jet Propulsion Laboratory . Laitteen kehitys- ja valmistussopimus solmittiin Orbital Sciences Corporationin ( Dallas , Virginia , USA) kanssa, jossa projektipäällikkö Michael Mook vastasi siitä. Tehtävän tieteellisestä ohjelmasta vastaa Los Angelesin Kalifornian yliopisto (projektin tieteellinen johtaja on Christopher Russell ), jonka yhteistyökumppaneita ovat Los Alamos National Laboratory , Max Planck Institute for Solar System Research ( Katlenburg-Lindau , Saksa), Saksan ilma- ja avaruuskeskuksen (DLR) planeettatutkimuslaitos ( Berliini ), Braunschweigin teknisen yliopiston tietokone- ja tietoliikenneverkkotekniikan instituutti , Italian kansallinen astrofysiikan instituutti ( Rooma ) ja Italian avaruusjärjestö ; kantoraketin toimitti United Launch Alliance ( Denver , Colorado ) [6] [5] .
Tehtävän kustannukset ovat 373 miljoonaa dollaria laitteen rakentamisesta ja käynnistämisestä, sitten vuoteen 2015 mennessä - 99 miljoonaa dollaria myöhempään tuki- ja data-analyysiin [2] .
Tällä hetkellä laite on Ceresin hallitsemattomalla kiertoradalla, jossa se kestää ainakin 2000-luvun puoliväliin asti [7] .
AMS :n nimi "Dawn", "Dawn" - ei liity mihinkään tiettyyn henkilöön, vaan se on yksinkertainen kuva, joka luonnehtii päätavoitetta - tietojen hankkimista, jotka auttavat paremmin tutkimaan aurinkokunnan muodostumisen alkuvaiheita [8] . Vesta ja Ceres ovat massiivisimpia asteroideja [9] , jotka selvisivät lähes kokonaan koko aurinkokunnan evoluutiosta ja säilyttivät siksi todisteita fysikaalis-kemiallisista olosuhteista planeettamme muodostumisen "aamunkoitteessa" . Samaan aikaan Vesta ja Ceres, vaikka ne muodostuivat ja kehittyivät niin lähellä toisiaan, ovat vastakkaisia tyyppejä suuria asteroideja: Vesta on vedetön akondriitti, jonka ydin ja vaipan pääosa erilaistuivat ja sulaivat varhain. vaiheissa , kun taas Ceres sisältää valtavan määrän jäätä, mikä hidastaa merkittävästi siinä lämpöprosesseja. Siten Dawn-tehtävä näiden asteroidien tutkimiseksi yhdistää sisäisen aurinkokunnan kivisten kappaleiden ja ulkoosan jäisten kappaleiden tutkimuksen [5] . Se koostuu seuraavien tavoitteiden saavuttamisesta [2] [5] :
Tätä varten seuraavat tehtävät on suoritettava [2] [5] :
AMS "Dawn" valmisti Orbital Sciences Star 2 -alustan perusteella , joka on luotu pienille geostationaarisille viestintäsatelliiteille [6] . Aseman suunnittelu perustuu grafiittikomposiittimateriaalista valmistettuun sylinteriin . Sen sisällä on tankit polttoaineelle - ksenon kaasun muodossa ionimoottoreille ja hydratsiini perinteisille moottoreille. Sylinterin ulkopuolelle on kiinnitetty alumiinipinnoitetut alumiinipaneelit , joihin on asennettu suurin osa muista laitteista. Pääantenni on asennettu kotelon yhdelle puolelle ja aurinkoparistoasemat on asennettu kahdelle muulle puolelle . Pikakäyttöpaneeli ja muut paneelit on valmistettu alumiinista ja niissä on alumiini- tai komposiittipinnoite. Laitteen lämpötilaa ohjataan lämpöä eristävällä näytöllä, kotelon pinnalla olevilla pattereilla, sen kiillotuspinnoitteella sekä yli 140 sähköisellä lämmityselementillä [2] [6] .
Dawnissa on 8 x 8 mm:n piikiekko, jossa on 365 000 sitä hakeneen henkilön nimet [6] [10] .
AMS on varustettu kolmella L-3 Communications NSTAR [en] ksenon - , jotka on kehitetty Deep Space 1 -luotaimella testatusta prototyypistä . Ne on asennettu laitteen pohjaan: yksi akselia pitkin, kaksi muuta - etu- ja takapaneeliin.
Toimintaperiaate on ksenonpolttoaine-ionien kiihdytys sähkökentässä (jopa nopeuteen, joka on lähes 10 kertaa suurempi kuin perinteisissä kemiallisissa moottoreissa). Jokaisen moottorin, jonka mitat ovat 33 cm (pituus) x 30 cm (suuttimen halkaisija) ja jotka painavat 8,9 kg, työntövoima on 19-92 mN ja ominaisimpulssi 3200-1900 s. Kiihdytys ja jarrutus saadaan aikaan säätämällä sähkötehoa (0,5 - 2,6 kW, jotka syötetään suoraan aurinkopaneeleista jännitteellä 80 - 160 V) ja polttoaineen syöttötasoa. Liike suoritetaan käyttämällä yhtä kolmesta moottorista. Normaalissa käytössä Dawnin ionipotkurit lisäävät nopeutta 97 km/h (60 mph) joka neljäs päivä. Tavallinen avaruusaluksen kiihdytystila on viikoittainen kiihtyvyystila, jossa on usean tunnin tauko "viestintää" maan kanssa. Kolmen moottorin toiminnan arvioitu kokonaiskesto on noin 2000 päivää, joista 1885 päivää ennen Ceresin kiertoradalle saavuttamista [6] .
Ksenon valittiin polttoaineeksi, koska se on kemiallisesti inerttiä, varastoituu helposti puristettaessa ja sillä on tarpeeksi suuri atomimassa, jotta se antaa enemmän työntövoimaa kuin muut aineet. Polttoaineen kulutus on taloudellista - 3,25 mg sekunnissa (tai noin 10 unssia (280 g) päivässä) suurimmalla työintensiteetillä. Laukaisuhetkellä kaasumaisessa muodossa olevaa ksenonia säilytettiin polttoainesäiliössä 1,5 kertaa veden tiheydessä. Koneessa olevasta 425 kg :sta käyttönesteestä (ksenonista) sen piti kuluttaa 275 kg Earth-Vesta-lennolle ja 110 kg Vesta-Ceres-lennolle [2] [5] .
Nimi | Ulkomuoto | Tarkoitus | Kuvaus | Kehittäjä |
---|---|---|---|---|
Kehystyskamera ( FC ) | Yksityiskohtaisten optisten kuvien saaminen sekä navigointi, kun lähestyt kohteita | Anturin päälle on asennettu kaksi (erikseen sijoitettua) kameraa, joista jokaisella on oma optiikka- ja elektroniikkasarja, ja kuvattaessa käytetään yhtä niistä - pää- tai varakameraa. Jokainen kamera on varustettu mustavalkoisella CCD :llä (1024×1024 pikseliä ), 19 mm :n objektiivilla , jonka aukkosuhde on f/7,9 ja polttovälillä 150 mm, sekä sarjalla 7 kapeaa kaistaa (6 ja puolikas). -leveys 40 nm ja 1 puolileveydellä 80 nm; levein - 450 - 920 nm) värisuodattimet + tyhjä kenttä; sen näkökenttä on 5,5 × 5,5 astetta; viipymäaika voidaan asettaa välille 0,001 s - 3,5 tuntia . Näkyvän valon lisäksi kamerat pystyvät havaitsemaan läheisen infrapuna-alueen aaltoja. Heillä on myös oma digitointijärjestelmä ja 8 Gt :n sisäinen muisti . |
Kamerat rakensi Max Planck Societyn aurinkokunnan tutkimusinstituutti , johon osallistuivat Saksan ilma- ja avaruuskeskuksen (DLR) planeettatutkimusinstituutti ja teknisen alan tietokone- ja viestintäverkkotekniikan instituutti . Braunschweigin yliopisto ; Saksan ilma- ja avaruuskeskus (DLR) ja Max Planck Societyn aurinkokunnan tutkimusinstituutti hallinnoivat [2] [11] [12] [5] | |
Neutronien ja gammasäteiden ilmaisin ( eng. Gamma Ray and NeutronDetector (GRaND) ) | Vestan ja Ceresin pintakerroksen kemiallisen koostumuksen määritys 1 m syvyyteen asti. | Suunnittelu perustuu Lunar Prospector AMS :n gammasädespektrometriin ja neutronispektrometriin , joka myös laukaistiin osana Discovery-ohjelmaa, sekä Mars Odyssey -avaruusalukseen asennettuun gammasädespektrometriin . Laite on varustettu 21 anturilla (4 pääkanavassa) tutkittavan kehon pinnalta heijastuneiden tai sen lähettämien gammasäteiden ja neutronien energioiden tallentamiseksi, ja tämä signaali on erotettu taustasta. Valomonistin rekisteröi γ-säteiden vuorovaikutuksesta vismuttigermanaattikiteen kanssa aiheutuvat tuikeet sekä niiden aiheuttamat vapaita varauksenkantajia puolijohtavaan sinkki-kadmiumtelluridikiteeseen [ . Epitermiset ja nopeat neutronit havaitaan niiden vuorovaikutuksesta borattujen muovituikkeiden kanssa ; siellä muodostuneet gammasäteet tallentuvat BGO- ja CdZnTe-kiteillä. Sintillaattorit on kytketty optisesti valomonistimiin, jotta voidaan havaita matalan energian fotonit. Samat valomonistimet, jotka liittyvät litioituihin lasituikeisiin, toimivat termisten neutronien havaitsemisessa . GRANDilla on erittäin laaja näkökenttä , mutta herkkyys ei ole sama kaikkialla, pienimmän erotettavan pinta-alan puolileveys on noin puolitoista etäisyyttä yhtä suuri kuin ampumakorkeus. Kuitenkin, kun tiedetään geologisten kohteiden sijainti muilla instrumenteilla, on mahdollista saada kemiallisten alkuaineiden spatiaalinen jakauma resoluutiolla, joka on 3 kertaa parempi kuin neutroni- ja gammasädedetektorin natiiviresoluutio [5] . Toisin kuin muissa laitteissa, ilmaisimessa ei ole omaa sisäistä tallennuslaitetta. |
Laitteen valmisti Los Alamos National Laboratory , ja se on US Planetary Instituten työryhmän vastuulla [2] . | |
Näkyvyys- ja infrapunakartoitusspektrometri ( VIR ) | Vestan ja Ceresin pinnan mineraloginen analyysi | Laite on muunnelma Rosetta- ja Venera Express -avaruusluotaimissa käytetyistä spektrometreistä , ja se peri myös useita rakenteellisia elementtejä samanlaisesta Cassini - avaruusaluksen laitteesta. Laite tallentaa CCD-ryhmän jokaisen pikselin valaistuksen voimakkuuden 0,25-1 µm aallonpituuksilla tai HgCdTe-valodiodisarjan 70 K:ssa 0,95-5 µm aallonpituuksilla - yhteensä 400 eri aallonpituutta näkyvältä ja infrapuna-alueelta - Vertaamalla saatua kuvaa tunnettuihin laboratoriotutkimustietoihin voidaan tehdä johtopäätöksiä Vestan ja Ceresin pinnan mineralogisesta koostumuksesta. Spektrometrin raon pituus on 64 mrad, sisäänrakennettu muisti - 6 Gt, jota voidaan käyttää 2 Gt:n varmuuskopiona. |
Laitteen on luonut SELEX ES , Leonardo Holdingin tytäryhtiö Italian avaruusjärjestön kustannuksella Italian kansallisen astrofysiikan instituutin tieteellisessä valvonnassa , joka vastaa hänen työstään [2 ] [5] [6] . |
Vestan ja Ceresin painovoimakentän tutkimiseen tulisi erikoisinstrumenttien lisäksi käyttää laitteen radiokompleksia . Vastaanottamalla signaaleja luotain Maan päällä olevilla antenneilla (seuraa jatkuvasti avaruusaluksen nopeutta ja rekisteröi radiookkultaatioita) voidaan havaita pieniä vaihteluita gravitaatiokentässä, mikä antaa tietoa massojen jakautumisesta tutkittavien kappaleiden sisällä. joista voidaan puolestaan tehdä johtopäätöksiä niiden sisäisestä rakenteesta [6] . NASAn Jet Propulsion Laboratory itse vastaa painovoimakokeesta [2] [5] .
Sähkövoimalaitos antaa virtaa kaikille ajoneuvossa oleville järjestelmille, mukaan lukien ionimoottori sen aktiivisen toiminnan aikana, sekä lämmönsäätöjärjestelmät. Kumpikin 5-osainen 8,3 x 2,3 metrin kokoinen ja 63 kg painava aurinkopaneeli on peitetty 5740 InGaP/InGaAs/Ge-valokennolla, jotka muuttavat noin 28 % niihin kohdistuvasta auringonsäteilystä sähköksi. Maapallolla ne yhdessä tuottaisivat yli 10 kW ja 3 a:n etäisyydellä. eli auringosta, maksimiteho on 1,3 kW. Paneelit asennetaan anturin vastakkaisille puolille kardaanijärjestelmällä , jonka avulla ne voidaan suunnata kohtisuoraan aurinkovirtaan nähden. 35 AH : n nikkelivety-akku ja latauselektroniikka tarjoavat jatkuvaa virtaa, vaikka paneelit eivät sieppaa auringonsäteilyä [2] [5] [6] .
Normaalissa liiketilassa asentoohjausjärjestelmä määrittää aseman sijainnin käyttämällä 2 tähtianturia ja 16 karkeaa aurinkoanturia, joissakin toimintatavoissa käytetään lisäksi 3 gyroskooppia. Laitteen, erityisesti aurinkopaneelien, suuntaaminen aurinkoon voidaan suorittaa reaktiivisella ohjausjärjestelmällä ja 4 inertiapyörällä , ja molempia menetelmiä voidaan käyttää yhdessä ionimoottorin kanssa sen aktiivisessa toimintatilassa. Suihkuohjausjärjestelmä on 12 MR-103G-mikropolttoaineen rakettimoottoria, joiden työntövoima on 0,9 N hydratsiinipolttoaineella ja jota voidaan käyttää sekä suorassa asennon ohjauksessa että vauhtipyörien purkamiseen. Sama järjestelmä on vastuussa Auringon seuraamisesta aurinkopaneeleilla ja ionipotkurien kääntämisestä kardaaneissa (niin, että tankkien tyhjentyessä työntövoimavektori kulkee avaruusaluksen massakeskuksen läpi) [6] . Lisäksi tietty määrä hydratsiinia tarjotaan kiertoradan korjausliikkeitä varten, jos ionimoottorin matalan työntövoiman tilassa tarvitaan nopeasti tarvittava nopeuden muutos [5] .
Sisäinen tiedonhallintajärjestelmä on rakennettu RAD6000 -prosessorin pohjalta, C -kielisiä ohjelmistoja käytetään VxWorks OS :n ohjauksessa . Ohjausmoduuli sisältää myös 8 Gt muistia teknisten ja tieteellisten tietojen tallentamiseen. Järjestelmä vastaanottaa telemetriatietoja kaikista suuntausjärjestelmän antureista ja lähettää komentoja asemilleen niille asennettujen ajurien ansiosta [5] .
Avaruusaluksen sisäinen kaapeliverkko koostuu noin 9000 johdosta, joiden kokonaispituus on noin 25 km ja kaapeleiden paino liittimineen on 83 kg [6] .
Tietoliikenne Maan kanssa suoritetaan X-kaistalla käyttämällä pientä transponderia viestintään syvässä avaruudessa , joka myös osoittautui menestyksekkääksi Deep Space 1 -luotaimella ja jota käytettiin useimmissa NASAn tehtävissä kiertoradan ulkopuolella. Kuu, alkaen Mars Odysseysta . 100 watin matkaaaltoputkivahvistimet ovat samanlaisia kuin Mars Reconnaissance Orbiterin vahvistimet . Tiedonsiirto tapahtuu ensisijaisesti halkaisijaltaan 1,52 m suuren vahvistuksen parabolisella antennilla tai, kun se ei osoita Maata kohti, jollakin kolmesta matalavahvisteisesta antennista. Lähetysnopeus - 10 - 124 kbps, vastaanotto (Maasta) - 7,8 - 2 kbps [2] [5] .
8 vuodeksi suunniteltu lentosuunnitelma sisältää poikkeavan spiraaliradan, joka kuvaa kolme kierrosta Auringon ympäri .
Alkuperäisen suunnitelman [5] mukaan laitteen piti olla kiertoradalla lähellä Vestaa toukokuuhun 2012 asti, mutta tätä ajanjaksoa jatkettiin elokuuhun asti, jotta jotkin varjoon jääneet alueet voitaisiin kartoittaa täydellisemmin. Tämä ei vaikuttanut Ceresiin saapumisen ajoitukseen.
NASAn johto päätti 1. heinäkuuta 2016 jättää luotain Ceresin kiertoradalle, vaikka Dawn-operaation johto aikoi käyttää jäljellä olevan avaruusaluksen polttoaineen lentääkseen asteroidille (145) Adeona [14] [15] . 19. lokakuuta 2017 pidennettyä tehtävää jatkettiin jälleen vuoden 2018 toiselle puoliskolle, jolloin polttoaineresurssit ovat lopussa [16] .
NASA hyväksyi Dawn AMS:n, Discovery-ohjelman yhdeksännen tehtävän marraskuussa 2002 [17] .
Tehtävä jäädytettiin tai peruttiin vähintään kolme kertaa (2003, 2005, 2006). Maaliskuussa 2006 annetun Ceres-lennon epäämisestä annetun viimeisen julkisen lausunnon jälkeen tämä päätös kuitenkin peruutettiin virallisesti, ja 27. maaliskuuta 2006 Dawn sai hyväksyntä lentoonlähtöön. Syyskuussa 2006 AMS oli jo laukaisuvalmiudessa. 10. huhtikuuta 2007 satelliitti toimitettiin laukaisuurakoitsijan SPACEHAB, Inc : n asennusliikkeeseen Floridaan . Laukaisu oli alun perin suunniteltu 20. kesäkuuta, mutta sitten se viivästyi 30. kesäkuuta ja 7. heinäkuuta, koska raketti ei ollut käytettävissä, ja sitten heinäkuun 15. päivään laukaisuun liittyvien lentokoneiden ja merimittauspisteiden ongelmien vuoksi; se olisi voitu saada valmiiksi ennen heinäkuun 19. päivää, koska vain ennen tätä päivämäärää olivat olosuhteet Marsin kohtaaminen. Heinäkuun 7. päivänä kuitenkin ilmoitettiin, että laukaisu siirrettiin syksylle, seuraavaan tähtitieteelliseen ikkunaan - jotta vältytään päällekkäisiltä laukaisuaikojen sekä Dawnin ja Phoenix AMS:n lennon ensimmäisistä vaiheista (joka laukaistiin 4. elokuuta 2007). Phoenix-laitteen vuoksi raketti oli myös tarpeen purkaa osittain Dawn-laukaisua varten, jotta mahdollisten Phoenix-kantoraketin välittömässä läheisyydessä olevien ongelmien riski minimoidaan.
Lopulta 11. syyskuuta 2007 kantoraketin 3. vaihe, jossa oli AMS, toimitettiin jälleen laukaisukompleksiin 17-B Cape Canaveralin kosmodromiin . Laite otettiin käyttöön 27. syyskuuta 2007 [18] . Lähes kolmen kuukauden testauksen jälkeen laivan järjestelmiä Maan kiertoradalla [19] 17. joulukuuta 2007 Dawn lähti Marsiin [6] [20] ja saavutti kiertoradalle 17. helmikuuta [21] [22] . Suoritettuaan gravitaatioliikkeen planeetan ympäri [22] , laite ryntäsi asteroidivyöhykkeelle.
Toukokuun 3. päivänä 2011 luotain otti ensimmäisen valokuvan Vestasta noin 1,21 miljoonan kilometrin etäisyydeltä [23] [24] , asteroidin aktiivisen tutkimuksen vaihe alkoi [25] . Toukokuun aikana asteroidista otettiin sarja navigointikuvia noin 640 000 - 1 miljoonan kilometrin etäisyydeltä [26] .
Kesäkuun 27. päivään mennessä laite vähentää nopeutta ja lähestyy Vestaa [27] [28] [29] . Heinäkuun 16. päivänä, suoritettuaan lähes kaksi kierrosta Auringon ympäri , Dawn saavutti Vestan ja astui sen ympyräradalle 16 000 km:n korkeudella [1] [29] [30] . Laitteella ammuttiin Vestan pintaa koko heinäkuun [31] .
Elokuun 11. päivänä aloitettiin tutkimuksen ja tiedonkeruun päävaihe ( Survey ) kaikkien kolmen instrumentin avulla kiertoradalta, jonka korkeus on 2700 km, jossa Dawn ohitti onnistuneesti 2. elokuuta [32] [33] [34] [ 35] . Elokuun 31. päivään mennessä saatiin yli 2800 kuvaa ja yli 3 miljoonaa spektriä näkyvällä ja IR-alueella, mikä ylitti huomattavasti suunnitellun suunnitelman [36] [35] .
Syyskuun 18. päivänä laite laskeutui vielä alemmas - 680 km:n kiertoradalle - "High Mapping Orbit", High Alitude Mapping Orbit , lyhennetty. HAMO [37] [38] . 29. syyskuuta alkoi HAMOn kiertoradalla 30 vuorokauden toinen työvaihe (intensiivisin), jonka aikana tulisi suorittaa noin 60 kierrosta - 6 tutkimussykliä eri kulmissa 10 kierrosta, joiden aikana tehtiin pinnan yksityiskohtainen kartoitus. suoritettiin asteroidin geologisten prosessien sekä sen gravitaatiokentän tutkimiseksi [39] [40] [38] . Dawn-kamera otti yli 7 000 valokuvaa, jotka muodostivat Vesta-valokuva-arkiston perustan kattavuuden ja yksityiskohtien suhteen; VIR-spektrometri otti yli 15 000 kuvaa, mikä mahdollisti yksityiskohtaisen geologisen kartan rakentamisen asteroidista; GRAND-ilmaisin alkoi myös kerätä tietoja.
Joulukuun 8. päivänä laite siirtyi "Low Mapping Orbit", Low Alitude Mapping Orbit , lyhennettynä. LAMO [35] 210 km korkea [41] [42] .
Dawnin päätutkimusohjelma valmistui ja sitä jatkettiin 18. huhtikuuta 26. elokuuta asti. Luotain jäi matalalle kiertoradalle keräämään lisätietoa pinnan koostumuksesta ja gravitaatiokentästä, sitten se siirtyy korkeammalle (680 km) pohjoisen pallonpuoliskon yksityiskohtaisempaa tutkimista varten, jota aurinko ei ole aiemmin valaistanut. . Kesäkuun 5. päivänä laite sai päätökseen siirtymisen 680 km:n kiertoradalle 12 tunnin kiertoradalla [48] . Laajennetun ohjelman päätyttyä (yhteensä 31 tuhatta kuvaa otettiin tavanomaisella kameralla ja 20 miljoonaa spektriä näkyvällä ja IR-alueella) laite poistui 5.9.2012 Vestan kiertoradalta ja suuntasi seuraavaan tutkimuskohteeseen - Cerekseen. [49] [4] [50 ] , johon siirtyminen kesti kaksi ja puoli vuotta.
Tammikuun 13. päivänä 27 pikselin kuva Ceresistä saatiin 383 000 km:n etäisyydeltä. Pintarakenteen elementit, kuten kraatterit, ovat erotettavissa kuvista [51] . Tästä hetkestä alkaa kuvien hankinta lähestyvästä Ceresistä [52] [53] [54] [55] [54] [56] [54] [57] [54] . [58] .
koodinimi | Työtunnit | Korkeus maanpinnasta, km | Kiertojakso | Kuvaustarkkuus, m/pikseli |
---|---|---|---|---|
RC3 | 23.4.15 - 5.9.15 | 13 600 | 15 päivää | 1 300 |
Kysely | 6.6.2015 – 30.6.2015 | 4400 | 3,1 päivää | 410 |
HAMO | 17.08.15 – 23.10.15 | 1470 | 19 tuntia | 140 |
LAMO/XMO1 | 16.12.15 - 9.2.16 | 385 | 5,4 tuntia | 35 |
XMO2 | 16.10.16 - 11.4.16 | 1480 | 19 tuntia | 140 |
XMO3 [60] [61] | 05.12.16 - 22.02.17 | 7 520–9 350 | ~8 päivää | ~700 [62] |
XMO4 [63] | 17.4.2017 - | 13 830 [64] - 52 800 [65] | 59 päivää [63] |
6. maaliskuuta 2015, kun avaruusalus oli kulkenut yhteensä 4,9 miljardia kilometriä, avaruusalus vangittiin 60 600 kilometrin etäisyydellä siitä kääpiöplaneetan gravitaatiokentästä [66] [3] [67] [58] .
23. huhtikuuta Dawn saavutti onnistuneesti 13 600 kilometriä ympyrämäisen tieteellisen kiertoradan RC3, kääpiöplaneetasta otettiin uusia kuvia [68] [69] [70] [71]
6. ja 9. kesäkuuta otettiin ensimmäiset valokuvat toiselta tieteelliseltä kiertoradalta (4400 km). Suurin mielenkiinto ovat edelleen halkaisijaltaan 90 km:n halkaisijaltaan kraatterin sisällä olevat kirkkaat alueet - halkaisijaltaan noin 9 km suuri täplä ja sen vieressä vähintään 8 pienempää täplää on erotettavissa (jään lisäksi löydettiin hydrohaliittipaljastumat , joka vahvisti valtameren olemassaolon Ceresillä ainakin lähimenneisyydessä [72] ); sekä kraatterit - keskellä on suuri määrä painaumia. Lisäksi voit nähdä noin 5 km korkean vuoren ja monia kraattereita, joissa on keskihuippuja - nämä ja muut elementit antavat tietoa kääpiöplaneetan pinnalla menneisyydestä (geologisesta aktiivisuudesta on näyttöä) ja sen sisäisestä rakenteesta. [73] [74] [75 ] .
17. elokuuta avaruusalus siirtyi kolmannelle 1470 kilometrin pituiselle tieteelliselle kiertoradalle kartoittamaan Ceresin pintaa ja tutkimaan Ceresin massan sisäistä jakautumista radioaaltojen avulla [76] [77] [78] 19. elokuuta kuvat Ceresin pinta saatiin kolmannelta tieteelliseltä kiertoradalta, jonka resoluutio on 140 lähes 3 kertaa parempi kuin edellisellä kiertoradalla) on vuori eteläisellä pallonpuoliskolla, jonka korkeus on 6 km [79] . 9. syyskuuta - Yksityiskohtaiset kuvat kirkkaat pisteet sisältävästä kraatterista, nimeltä Occator [76] [80]
Joulukuun 8. päivänä luotain suoritti laskeutumisensa 385 km:n korkeuteen [81] . Pienen suunnitellun lentoradan säädön jälkeen 11.-13. joulukuuta suunnitellaan yksityiskohtaisia tutkimuksia (resoluutiolla 35 m/pikseli) neljännen kiertoradan pintayksityiskohtien, erityisesti Occator-kraatterin; gammasäteiden ja neutronivirtojen tutkimus tiettyjen kemiallisten alkuaineiden pitoisuuden määrittämiseksi; eri mineraalien pitoisuuksien analysointi VIR-spektrometrillä sekä gravitaatiokentän tutkimukset seuraavan kolmen kuukauden aikana - noin toukokuuhun 2016 saakka. Laitteen käyttöiän maksimoimiseksi insinöörit yrittävät muuntaa asennonohjausjärjestelmän hybriditilaan käyttämällä kahta jäljellä olevaa vauhtipyörää [82] [83] . 10. joulukuuta - ensimmäiset valokuvat pinnasta ( Gerber -ketjut ) jotka on otettu peruutuskameralla sen testaamiseksi. Tällaiset monimutkaiset rakenteet Ceresin pinnalla ovat erityisen kiinnostavia, koska ne osoittavat monimutkaisen pintarakenteen, joka on ominaista suuremmille kappaleille, kuten Marsille [82] .
Kesäkuun 30. päivänä laite suoritti päätehtävänsä, jonka aikana se lensi yhteensä 5,6 miljardia km, teki 2450 kierrosta Vestan ja Ceresin ympäri, lähetti 69 000 otettua kuvaa näistä kahdesta kappaleesta Maahan ja ionimoottori toimi 48 000 tuntia [ 84] .
NASA hyväksyi Extended Mission -ohjelman 6. heinäkuuta. Teoriassa laite voitaisiin suunnata yhteen yli 65 000 tunnetusta kohteesta, mutta lupaavin voisi olla yhden Adeona -perheen asteroidin tutkiminen , kun taas polttoaine olisi vielä taloudellisempaa. Kaikkien tekijöiden arvioinnin jälkeen päätettiin kuitenkin jättää Dawn Ceresin kiertoradalle lisätutkimuksia varten [85] [86] .
19. lokakuuta Ceresin tutkimusmatkaa jatkettiin toisen kerran vuoden 2018 toiselle puoliskolle [16] [87] .
1.11.2018 vakaalle kiertoradalle siirretty laite kulutti kaikki ohjailua ja suuntaamista varten tarvittavat polttoainevarat. 11 vuotta kestänyt Dawn-tehtävä saatiin virallisesti päätökseen [88] . Viimeisellä kiertoradalla laite kestää hallitsemattomasti vielä ainakin 20 vuotta ja 90 %:n todennäköisyydellä ainakin 50 vuotta [7] .
Dawnin keräämät tiedot paljastivat Vestan erittäin monipuolisen pintamorfologian: syvennyksiä, harjuja, kallioita, kukkuloita ja erittäin suuri vuori löytyi. Vahva kaksijakoisuus on rekisteröity, eli perustavanlaatuinen ero pohjoisen ja eteläisen pallonpuoliskon välillä. Pohjoinen on vanhempi ja enemmän kuoppainen kraattereilla, kun taas eteläinen on kirkkaampi ja tasaisempi, siinä on basalttikivi ja se on vähintään kaksi kertaa nuorempi kuin pohjoinen: sen iäksi arvioidaan 1-2 miljardia vuotta. Pohjoisen kohokuvion vanhimmat elementit ovat hieman alle 4 miljardia vuotta vanhoja [35] . Epänormaalit tummat täplät ja juovat pinnalla vastaavat Vestasta peräisin olevista meteoriiteista löydettyjä tummia sulkeumia, jotka ovat todennäköisesti peräisin antiikin törmäystapahtumista [2] . Pinnan yksityiskohtainen mineraloginen analyysi on osoittanut vastaavuuden HED -tyyppisten meteoriittien koostumuksen kanssa , mikä vahvistaa teorian, jonka mukaan kuori muodostui sulattamalla kondriittien kantakappaletta [ . Siten vihdoin vahvistetaan, että juuri Vesta on HED-meteoriittien lähde (eli yksi suurimmista yksittäisistä meteoriittien lähteistä maan päällä), ja vastaavat pinta-alat on myös määritetty - Rheasilvian valtavat törmäysaltaat ja Veneia lähellä etelänavaa [89] . Heidän ikänsä selkiytyminen (he osoittautuivat odottamattoman nuoriksi) mahdollisti puolestaan koko aurinkokunnan evoluutioteorian jalostamisen , erityisesti myöhäisen raskaan pommituksen vaiheen [90] . Ja "Dawnista" tuli ensimmäinen avaruusalus, joka tutki meteoriittien lähdettä niiden tunnistamisen jälkeen maan päällä [91] .
Vestan massan, muodon, tilavuuden ja pyörimisparametrien valokuvauksen ja radioluotauksen avulla tehtyjen mittausten perusteella Vestan [2] mitat tarkennettiin ja saatiin tarkka painovoimakentän jakautuma, mikä viittaa varhaiseen erilaistumiseen [89] . Luotain saadut tiedot auttoivat tutkijoita rekonstruoimaan kuvan asteroidin muodostumisesta ja evoluutiosta, erityisesti suuren (keskimääräinen säde 107–113 km [89] ) rautasydämen muodostumisesta 4,56 miljardia vuotta sitten, samalla tavalla kuin se tapahtui maanpäällisten planeettojen ja kuun kanssa. Nämä planeetat kuitenkin absorboivat muita kappaleita, joissa oli magmavaltameriä aurinkokunnan evoluution tässä vaiheessa, mutta näin ei käynyt Vestalle, mikä tekee siitä ainutlaatuisen tässä suhteessa 90] [91] .
Lopulta Aamunkoiton saapuessa Vestalle jouduttiin kehittämään uusi koordinaattijärjestelmä, koska edellisessä kaukoputken havaintoihin perustuneessa osoittautui lähes 10°:n virheeksi [35] .
Lisäksi avaruusaluksen tiedot mahdollistivat Cereksen massan ja koon tarkentamisen alaspäin: sen ekvatoriaalinen halkaisija on 963 km, napahalkaisija on 891 km ja sen massa on 9,393⋅10 20 kg [92] . Ceresistä laadittiin gravitaatiokartta ja sen pinnasta saatiin monia yksityiskohtaisia valokuvia. Lisäksi tutkijat löysivät Ceresistä " kylmäloukkuja ", jotka soveltuvat vesijään pitämiseen pitkään , jäätulivuoren , orgaanisen aineen jälkiä, epätavallisia vuoria, kadonneita kraattereita, jäätiköitä ja maanvyörymiä sekä salaperäisiä kirkkaan valkoisia spotit , joiden koostumusta ei ole voitu selvittää pitkään aikaan [16] .
Päätehtävän valmistumiseen mennessä laite oli kulkenut yhteensä 5,6 miljardia kilometriä tehden 2450 kierrosta Vestan ja Ceresin kiertoradalla. Tänä aikana hän keräsi 132 Gt dataa, erityisesti 69 000 kuvaa [84] .
![]() |
---|
Marsin tutkimus avaruusaluksilla | |
---|---|
Lentäminen | |
Orbital | |
Lasku | |
roverit | |
Marshalls | |
Suunniteltu |
|
Ehdotettu |
|
Epäonnistui |
|
Peruutettu |
|
Katso myös | |
Aktiiviset avaruusalukset on korostettu lihavoidulla |
Asteroidien tutkiminen automaattisilla planeettojenvälisillä asemilla | |
---|---|
Lentäminen | |
kiertoradalta | |
Landers | |
Kehitetty | |
Tutkitut asteroidit | |
Aktiiviset AMC:t on merkitty lihavoidulla |
|
|
---|---|
| |
Yhdellä raketilla laukaistut ajoneuvot erotetaan toisistaan pilkulla ( , ), laukaisut välipisteellä ( · ). Miehitetyt lennot on korostettu lihavoidulla. Epäonnistuneet käynnistykset on merkitty kursiivilla. |
Avaruustutkimus 2018 | |
---|---|
tuoda markkinoille |
|
Työn loppu |
|
Tärkeimmät löydöt | 2018 VG18 |
Kategoria:2018 astronautiikassa - Kategoria: Vuonna 2018 löydetyt tähtitieteelliset esineet |