Arven fra NASAs Dawn, nær slutningen af ​​missionen

NASAs Dawn-mission lakker mod sin afslutning efter 11 års banebrydning inden for planetvidenskab, samler betagende billeder, og udfører hidtil usete bedrifter inden for rumfartøjsteknik.

Dawns mission blev udvidet flere gange, da den udforskede Ceres og Vesta, som når de kombineres, udgør 45 procent af massen af ​​hovedasteroidebæltet. Nu, rumfartøjet er ved at løbe tør for et nøglebrændstof, hydrazin. Når det sker, højst sandsynligt mellem september og oktober, Dawn vil miste sin evne til at kommunikere med Jorden. Det vil forblive i et stille kredsløb omkring Ceres i årtier.

"Selvom det vil være trist at se Dawns afgang fra vores missionsfamilie, vi er meget stolte af dets mange præstationer, " sagde Lori Glaze, fungerende direktør for Planetary Science Division i hovedkvarteret i Washington. "Ikke kun låste dette rumfartøj op for videnskabelige hemmeligheder i disse to små, men betydningsfulde verdener, det var også det første rumfartøj, der besøgte og kredsede om kroppe på to udenjordiske destinationer under sin mission. Dawns videnskabelige og ingeniørmæssige præstationer vil give genlyd gennem historien."

Dawn blev opsendt fra Cape Canaveral Air Force Station i september 2007, spændt på en Delta II-Heavy raket. Fra 2011 til 2012, rumfartøjet fejede ind over Vesta, at tage billeder af kratere, kløfter og endda bjerge i denne planetlignende verden.

Så i 2015, Dawns kameraer opdagede en kryovulkan og mystiske lyspunkter på Ceres, som videnskabsmænd senere fandt ud af, kunne være saltaflejringer produceret ved eksponering af saltvand fra Ceres' indre.

"Dawns arv er, at den udforskede to af de sidste ukendte verdener i det indre solsystem, " sagde Marc Rayman fra NASAs Jet Propulsion Laboratory, Pasadena Californien, der fungerer som Dawns missionsdirektør og chefingeniør. "Dawn har vist os fremmede verdener, at i to århundreder, var blot punkter af lys blandt stjernerne. Og det har produceret disse rigt detaljerede, intime portrætter og afsløret eksotiske, mystiske landskaber ulig noget, vi nogensinde har set."

Tekniske bedrifter

Dawn er det eneste rumfartøj, der kredser om et legeme i asteroidebæltet. Og det er det eneste rumfartøj, der kredser om to udenjordiske destinationer. Disse bedrifter var mulige takket være ionfremdrift, et enormt effektivt fremdriftssystem, der er kendt for science-fiction-fans og rumentusiaster. Dawn rykkede grænserne for systemets muligheder og udholdenhed, viser, hvor nyttigt det er for andre missioner, der har til formål at besøge flere destinationer.

Skubbet af ionfremdrift, Dawn nåede Vesta i 2011 og undersøgte det fra overflade til kerne i løbet af 14 måneder i kredsløb. I 2012 ingeniører manøvrerede Dawn ud af kredsløb, og styrede den gennem asteroidebæltet i mere end to år, før den indsatte den i kredsløb om dværgplaneten Ceres, hvor den har indsamlet data siden 2015.

Missionen var rettet mod Ceres og Vesta, fordi de fungerer som tidskapsler, intakte overlevende fra den tidligste del af vores historie.

"Vesta og Ceres har fortalt hver deres historie om, hvordan og hvor de blev dannet, og hvordan de udviklede sig - en brændende magmatisk historie, der førte til stenet Vesta og en køligere, vandrig historie, der resulterede i den gamle havverden Ceres, " sagde Carol Raymond fra JPL, hovedefterforsker af Dawn-missionen. "Disse skattekister af information vil fortsætte med at hjælpe os med at forstå andre kroppe i solsystemet langt ud i fremtiden."

Spektakulære Ceres

På Ceres overflade, videnskabsmænd fandt kemien i et gammelt hav. "Det, vi fandt, var fuldstændig åndssvagt. Ceres' historie er bare spredt ud over dens overflade, " sagde Raymond.

Nogle af lyspunkterne viste sig at være strålende, salte aflejringer, fremstillet hovedsageligt af natriumcarbonat, der kom til overfladen i en slussy saltlage inde fra eller under skorpen.

Resultaterne styrker ideen om, at dværgplaneter, ikke kun iskolde måner som Enceladus og Europa, kunne have været vært for oceaner i løbet af deres historie - og potentielt stadig gør det. Analyser fra Dawn-data tyder på, at der stadig kan være væske under Ceres' overflade, og at nogle regioner var geologisk aktive relativt for nylig, fodring fra et dybt reservoir.

En af Dawns største afsløringer om Ceres lå i regionen Ernutet Crater. Organiske molekyler blev fundet i overflod. Organiske stoffer er blandt livets byggesten, selvom Dawns data ikke kan afgøre, om Ceres' organiske stoffer blev dannet ud fra biologiske processer.

"Der er voksende beviser på, at det økologiske i Ernutet kom fra Ceres' indre, i hvilket tilfælde de kunne have eksisteret i nogen tid i begyndelsen, indre hav, " sagde Julie Castillo-Rogez, Dawns projektforsker og stedfortrædende hovedefterforsker ved JPL.

Levende Vesta

Hos Vesta, Dawn kortlagde kraterne i denne planetlignende verden og afslørede, at dens nordlige halvkugle havde oplevet flere store påvirkninger end forventet, tyder på, at der var flere store objekter i asteroidebæltet tidligt, end forskerne troede.

I 1996 Hubble-rumteleskopet videresendte billeder af et bjerg i midten af ​​et enormt Vesta-bassin, nu kaldet Rheasilvia. Dawns kortlægning viste, at det var dobbelt så højt som Mount Everest, og det afslørede kløfter, der konkurrerer med Grand Canyon i størrelse.

Dawn bekræftede også Vesta som kilden til en meget almindelig familie af meteoritter.

Nærmer sig enden

Dawn er fortsat med at indsamle billeder i høj opløsning, gammastråle- og neutronspektre, infrarøde spektre og tyngdekraftsdata ved Ceres. Næsten en gang om dagen, den vil flyve over Ceres omkring 35 kilometer fra dens overflade - kun omkring tre gange højden af ​​et passagerfly - og indsamle værdifulde data, indtil den bruger det sidste af hydrazinen, der fodrer thrustere med at kontrollere dens orientering.

Fordi Ceres har betingelser af interesse for forskere, der studerer kemi, der fører til udvikling af liv, NASA følger strenge planetariske beskyttelsesprotokoller for bortskaffelse af Dawn-rumfartøjet. I modsætning til Cassini, som bevidst styrtede ind i Saturns atmosfære for at beskytte systemet mod forurening - Dawn vil forblive i kredsløb omkring Ceres, som ikke har nogen atmosfære.

Ingeniører designede Dawns sidste bane for at sikre, at den ikke vil styrte ned i mindst 20 år - og sandsynligvis årtier længere.

Rayman, som ledede holdet, der fløj Dawn gennem hele missionen og ind i dets sidste kredsløb, kan lide at tænke på Dawns slutning på denne måde:som "en inert, himmelsk monument over menneskelig kreativitet og opfindsomhed."