Amanecer | |
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Cliente | NASA |
Fabricante | Corporación de Ciencias Orbitales |
Operador | Laboratorio de Propulsión a Chorro , UCLA |
Tareas | exploración de Vesta y Ceres |
lapso | Marte |
plataforma de lanzamiento | SLC-17 , Cabo Cañaveral , Florida |
vehículo de lanzamiento | Delta-2 7925H |
lanzar | 27 de septiembre de 2007 11:34:00 UTC |
Entrando en órbita |
16 de julio de 2011 - Vesta [1] [2] , 6 de marzo de 2015 - Ceres [3] [2] |
Duracion del vuelo | en vuelo 15 años 1 mes 3 días |
Desorbitar | 5 de septiembre de 2012 - Vesta [2] [4] |
ID COSPAR | 2007-043A |
SCN | 32249 |
Especificaciones | |
Peso | en el momento del lanzamiento 747,1 kg + combustible: 425 kg - xenón , 45,6 kg - hidracina [2] |
Dimensiones | 1,64 x 1,27 x 1,77 m + paneles solares - 8,3 x 2,3 m, diámetro de antena - 1,57 m [2] |
Energía | 10,3 kW en el lanzamiento a 1 AU del Sol, 1,3 kW a 3 AU del sol [5] |
Fuentes de alimentación | 2 paneles solares [5] [2] |
Orientación | sistema de control reactivo + volantes inerciales [5] |
Duración de la vida activa | 10 años |
equipo objetivo | |
Velocidad de transmisión | 7,8 b/s - 2,0 kb/s - envío de datos, 10 b/s - 124 kb/s - recepción de datos [5] |
logotipo de la misión | |
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Dawn (del inglés - "Dawn", pronunciado Don ) es una estación interplanetaria automática (AMS) lanzada por la NASA el 27 de septiembre de 2007 para estudiar el asteroide Vesta y el planeta enano Ceres .
Dawn fue la primera misión en orbitar más de un cuerpo celeste, la primera en orbitar un asteroide del cinturón principal (de 2011 a 2012) y la primera en orbitar un planeta enano (2015 hasta el presente) [2] .
La dirección general del proyecto la proporciona el Laboratorio de Propulsión a Chorro . El contrato para el desarrollo y fabricación del dispositivo se firmó con Orbital Sciences Corporation ( Dallas , Virginia , EE. UU.), donde el director del proyecto, Michael Mook, fue el responsable del mismo. El programa científico de la misión está a cargo de la Universidad de California en Los Ángeles (el líder científico del proyecto es Christopher Russell ), cuyos socios son el Laboratorio Nacional de Los Álamos , el Instituto Max Planck para la Investigación del Sistema Solar ( Katlenburg-Lindau , Alemania), Instituto de Investigación Planetaria del Centro Alemán del Aire y el Espacio (DLR) ( Berlín ), Instituto de Ingeniería de Redes Informáticas y de Comunicación de la Universidad Técnica de Braunschweig , Instituto Nacional Italiano de Astrofísica ( Roma ) y la Agencia Espacial Italiana ; el vehículo de lanzamiento fue suministrado por United Launch Alliance ( Denver , Colorado ) [6] [5] .
El costo de la misión es de $ 373 millones para la construcción y lanzamiento del dispositivo, luego para 2015 - $ 99 millones para el posterior apoyo - trabajo y análisis de datos [2] .
Actualmente, el dispositivo se encuentra en una órbita descontrolada de Ceres, donde durará al menos hasta mediados del siglo XXI [7] .
Nombre de AMS "Amanecer", "Amanecer" : no está asociado con ninguna persona en particular, sino que es una imagen simple que caracteriza el objetivo principal: obtener información que ayudará a estudiar mejor las primeras etapas de la formación del sistema solar [8] . Vesta y Ceres son los asteroides más masivos [9] , que sobrevivieron casi por completo a toda la evolución del sistema solar y, por lo tanto, conservaron evidencias de las condiciones fisicoquímicas “en los albores” de la formación de nuestro sistema planetario. Al mismo tiempo, Vesta y Ceres, aunque se formaron y evolucionaron tan cerca uno del otro, son tipos opuestos de grandes asteroides: Vesta es una acondrita anhidra que sufrió diferenciación y fusión del núcleo y la parte principal del manto a principios del etapas , mientras que Ceres contiene una gran cantidad de hielo, lo que ralentiza significativamente los procesos térmicos en él. Así, la misión Dawn de estudio de estos asteroides conecta el estudio de los cuerpos pétreos del sistema solar interior y los gélidos del exterior [5] . Consiste en alcanzar los siguientes objetivos [2] [5] :
Para hacer esto, se deben completar las siguientes tareas [2] [5] :
AMS "Dawn" fue realizado por Orbital Sciences sobre la base de la plataforma Star 2 , creada para pequeños satélites de comunicación geoestacionarios [6] . El diseño de la estación se basa en un cilindro fabricado en material compuesto de grafito . En su interior se encuentran depósitos de combustible - xenón en forma de gas para motores iónicos e hidracina para los convencionales. Adjuntos al exterior del cilindro hay paneles de aluminio revestidos de aluminio sobre los que se monta la mayor parte del resto del equipo. La antena principal está instalada en uno de los lados de la caja y las unidades de batería solar están instaladas en los otros dos . El panel de acceso rápido y otros paneles están hechos de aluminio y tienen un revestimiento de aluminio o compuesto. La temperatura del dispositivo se controla mediante pantallas termoaislantes, radiadores en la superficie de la carcasa, su revestimiento de pulido, así como más de 140 elementos calefactores eléctricos [2] [6] .
A bordo del Dawn hay una oblea de silicio de 8x8 mm que lleva los nombres de las 365.000 personas que la han solicitado [6] [10] .
El AMS está equipado con tres propulsores de iones de xenón L-3 Communications NSTAR [en] , a partir del prototipo probado en la sonda Deep Space 1 . Están instalados en la parte inferior del dispositivo: uno a lo largo del eje, dos más, en los paneles frontal y posterior.
El principio de funcionamiento es la aceleración de los iones de combustible de xenón en un campo eléctrico (hasta una velocidad casi 10 veces mayor que en los motores químicos convencionales). Cada motor que mide 33 cm (longitud) por 30 cm (diámetro de la tobera) y pesa 8,9 kg tiene un empuje de 19-92 mN y un impulso específico de 3200-1900 s. La aceleración y el frenado son proporcionados por la regulación de la energía eléctrica (de 0,5 a 2,6 kW, que se alimentan directamente de paneles solares con un voltaje de 80 a 160 V) y el nivel de suministro de combustible. El movimiento se realiza mediante el funcionamiento de uno de los tres motores. En funcionamiento normal, los propulsores de iones de Dawn proporcionan un aumento de velocidad de 97 km/h (60 mph) cada 4 días. El modo regular de aceleración de la nave espacial es semanal con un descanso de varias horas para la "comunicación" con la Tierra. La duración total estimada de la operación de los tres motores es de aproximadamente 2000 días, incluyendo 1885 días antes de alcanzar la órbita de Ceres [6] .
Se eligió el xenón como combustible porque es químicamente inerte, se almacena fácilmente cuando se comprime y tiene una masa atómica lo suficientemente grande como para proporcionar más empuje que otras sustancias. El consumo de combustible es económico: 3,25 mg por segundo (o alrededor de 10 onzas (280 g) por día) a la máxima intensidad de trabajo. En el momento del lanzamiento, el xenón en forma gaseosa estaba almacenado en el tanque de combustible con una densidad 1,5 veces mayor que la del agua. De los 425 kg del fluido de trabajo (xenón) disponible a bordo, se suponía que se gastarían 275 kg para el vuelo Tierra-Vesta y 110 kg para el vuelo Vesta-Ceres [2] [5] .
Nombre | Apariencia | Objetivo | Descripción | Desarrollador |
---|---|---|---|---|
Cámara de encuadre (FC ) | Obtención de imágenes ópticas detalladas, así como navegación al acercarse a objetivos | Se instalan dos cámaras (colocadas por separado) en la sonda, cada una con su propio conjunto de óptica y electrónica, y cuando se dispara, se usa una de ellas, la principal o la de respaldo. Cada cámara está equipada con un CCD en blanco y negro (1024×1024 píxeles ), una lente de 19 mm con una relación de apertura de f/7.9 y una distancia focal de 150 mm, un conjunto de 7 bandas estrechas (6 con un medio -ancho de 40 nm y 1 con medio ancho de 80 nm; el más ancho - de 450 a 920 nm) filtros de color + campo vacío; tiene un campo de visión de 5,5×5,5 grados; el tiempo de permanencia se puede configurar de 0,001 s a 3,5 horas. Además de la luz visible, las cámaras son capaces de detectar ondas en el rango cercano al IR. También cuentan con su propio sistema de digitalización y una memoria interna de 8 GB . |
Las cámaras fueron construidas por el Instituto de Investigación del Sistema Solar de la Sociedad Max Planck con la participación del Instituto de Investigación Planetaria del Centro Alemán del Aire y el Espacio (DLR) y el Instituto de Ingeniería de Redes de Computación y Comunicación de la Technical Universidad de Braunschweig ; administrado por el Centro Alemán del Aire y el Espacio (DLR) y el Instituto para la Investigación del Sistema Solar de la Sociedad Max Planck [2] [11] [12] [5] | |
Detector de neutrones y rayos gamma ( ing. Gamma Ray and NeutronDetector (GRaND) ) | Determinación de la composición química de la capa superficial de Vesta y Ceres hasta 1 m de profundidad. | El diseño se basa en el dispositivo del espectrómetro de rayos gamma y el espectrómetro de neutrones a bordo del Lunar Prospector AMS , también lanzado como parte del programa Discovery, y el espectrómetro de rayos gamma instalado en la nave espacial Mars Odyssey . El dispositivo está equipado con 21 sensores (en 4 canales principales) para registrar las energías de los rayos gamma y los neutrones reflejados desde la superficie del cuerpo bajo estudio o emitidos por él, y esta señal se separa del fondo. Un fotomultiplicador registra los centelleos causados por la interacción de los rayos γ con un cristal de germanato de bismuto , así como la creación de portadores de carga libres por parte de ellos en un cristal semiconductor de telururo de zinc-cadmio . Los neutrones epitermales y rápidos se detectan por su interacción con centelleadores de plástico borado ; los rayos gamma formados allí son registrados por cristales de BGO y CdZnTe. Los centelleadores están acoplados ópticamente a fotomultiplicadores para permitir la detección de fotones de baja energía. Los mismos fotomultiplicadores asociados con los centelleadores de vidrio litiado sirven para detectar neutrones térmicos . GRAND tiene un campo de visión muy amplio , pero la sensibilidad no es la misma en todas partes, la mitad del ancho del área de superficie mínima resoluble es aproximadamente una distancia y media igual a la altura de disparo. Sin embargo, conociendo la ubicación de los objetos geológicos, determinada por otros instrumentos, es posible obtener la distribución espacial de los elementos químicos con una resolución 3 veces mejor que la resolución nativa del detector de neutrones y rayos gamma [5] . A diferencia de otros instrumentos, el detector no tiene su propio dispositivo de almacenamiento interno. |
El instrumento fue fabricado por el Laboratorio Nacional de Los Álamos y está bajo la responsabilidad de un grupo de trabajo del Instituto Planetario de EE . UU. [2] . | |
Espectrómetro de mapeo visible e infrarrojo ( VIR ) | Análisis mineralógico de la superficie de Vesta y Ceres | El dispositivo es una modificación de los espectrómetros utilizados en las sondas espaciales Rosetta y Venera Express , y también heredó una serie de elementos estructurales de un instrumento similar a bordo de la nave espacial Cassini . El instrumento registra la intensidad de la iluminación de cada píxel de una matriz CCD para longitudes de onda de 0,25-1 µm, o una matriz de fotodiodos HgCdTe a 70 K para longitudes de onda de 0,95-5 µm, un total de 400 longitudes de onda diferentes en el rango visible e infrarrojo, luego de Al comparar la imagen resultante con los datos conocidos de los estudios de laboratorio, se pueden sacar conclusiones sobre la composición mineralógica de la superficie de Vesta y Ceres. El espectrómetro tiene una longitud de rendija de 64 mrad, memoria integrada: 6 GB, que se pueden usar como 2 GB de almacenamiento de datos de respaldo. |
El dispositivo fue creado por SELEX ES , una subsidiaria del holding Leonardo a expensas de la Agencia Espacial Italiana bajo la supervisión científica del Instituto Nacional de Astrofísica de Italia , que está a cargo de su trabajo [2 ] [5] [6] . |
Además de los instrumentos especiales, el complejo de radio del aparato debería usarse para estudiar el campo gravitacional de Vesta y Ceres. Al recibir señales de la sonda utilizando antenas en la Tierra (seguimiento constante de la velocidad de la nave espacial y registro de ocultaciones de radio), se pueden observar pequeñas variaciones en el campo gravitatorio, proporcionando información sobre la distribución de masas dentro de los cuerpos estudiados, sobre la base de los cuales se pueden, a su vez, sacar conclusiones sobre su estructura interna [6] . El propio Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA es responsable del experimento de gravedad [2] [5] .
La planta de propulsión eléctrica proporciona energía a todos los sistemas a bordo del vehículo, incluido el motor de iones durante los períodos de su funcionamiento activo, así como a los sistemas de control térmico. Cada uno de los dos paneles solares de 5 secciones, de 8,3 x 2,3 m y 63 kg de peso, está cubierto por 5740 fotocélulas InGaP/InGaAs/Ge, que convierten en electricidad alrededor del 28% de la radiación solar que incide sobre ellos. En la Tierra, juntos generarían más de 10 kW, y a una distancia de 3 a. es decir, del Sol, la potencia máxima es de 1,3 kW. Los paneles se instalan en lados opuestos de la sonda mediante un sistema de cardanes que les permite orientarse perpendicularmente al flujo solar. Una batería de níquel-hidrógeno de 35 AH y un conjunto de electrónica de carga proporcionan energía continua incluso cuando los paneles no captan la radiación solar [2] [5] [6] .
En el modo de movimiento normal , el sistema de control de actitud determina la posición de la estación usando 2 sensores de estrella y 16 sensores solares gruesos, en algunos modos de operación se usan adicionalmente 3 giroscopios. La orientación del dispositivo, especialmente de los paneles solares al Sol, se puede realizar mediante un sistema de control reactivo y 4 volantes inerciales , y ambos métodos se pueden utilizar en combinación con un motor iónico en su modo de funcionamiento activo. El sistema de control de chorro son 12 motores de cohetes de micropropulsor MR-103G con un empuje de 0,9 N en combustible de hidracina y se puede utilizar tanto para el control de actitud directo como para descargar volantes. El mismo sistema es responsable de seguir al Sol mediante paneles solares y de hacer girar los propulsores de iones en los cardanes (de modo que cuando los tanques se vacían, el vector de empuje pasa por el centro de masa de la nave espacial) [6] . Además, se proporciona una cierta cantidad de hidracina para las maniobras de corrección de la órbita, si en el modo de bajo empuje del motor de iones se requiere obtener rápidamente el cambio de velocidad necesario [5] .
El sistema de gestión de datos integrado se basa en el procesador RAD6000 , el software en lenguaje C se utiliza bajo el control del sistema operativo VxWorks . El módulo de control también incluye 8 GB de memoria para almacenar datos científicos y de ingeniería. El sistema recibe datos de telemetría de todos los sensores del sistema de orientación y envía comandos a sus unidades gracias a los controladores instalados para ellos [5] .
La red de cables a bordo de la nave espacial consta de unos 9000 hilos con una longitud total de unos 25 km, y el peso de los cables junto con los conectores alcanza los 83 kg [6] .
Las telecomunicaciones con la Tierra se realizan en la banda X utilizando un pequeño transpondedor para la comunicación en el espacio profundo , que también demostró ser exitoso en operación en la sonda Deep Space 1 y se usó en la mayoría de las misiones de la NASA más allá de la órbita del Luna, comenzando con Mars Odyssey . Los amplificadores de válvulas de ondas viajeras de 100 vatios son similares a los del Mars Reconnaissance Orbiter . La transmisión de datos se realiza principalmente con una antena parabólica de alta ganancia de 1,52 m de diámetro o, cuando no está orientada hacia la Tierra, con una de las tres antenas de baja ganancia. Velocidad de transmisión - de 10 bps a 124 kbps, recepción (desde la Tierra) - de 7,8 bps a 2 kbps [2] [5] .
El plan de vuelo, diseñado para 8 años, prevé una trayectoria espiral divergente que describe tres revoluciones alrededor del Sol.
Según el plan original [5] , se suponía que el dispositivo estaría en órbita cerca de Vesta hasta mayo de 2012, pero este período se extendió hasta agosto, con el fin de mapear más completamente algunas áreas que permanecían en la sombra. Esto no afectó el momento de la llegada a Ceres.
El 1 de julio de 2016, la dirección de la NASA decidió dejar la sonda en órbita alrededor de Ceres, aunque la dirección de la misión Dawn planeó utilizar el combustible restante de la nave espacial para volar al asteroide (145) Adeona [14] [15] . El 19 de octubre de 2017, la misión extendida se extendió nuevamente hasta la segunda mitad de 2018, cuando se agotará el recurso de combustible [16] .
El Dawn AMS, la novena misión del Programa Discovery , fue aceptado por la NASA en noviembre de 2002 [17] .
La misión fue congelada o cancelada al menos tres veces (2003, 2005, 2006). Sin embargo, después de la última declaración pública sobre la negativa del vuelo a Ceres en marzo de 2006, esta decisión fue cancelada oficialmente y el 27 de marzo de 2006, Dawn recibió el visto bueno para el lanzamiento. En septiembre de 2006, AMS ya estaba listo para su lanzamiento. El 10 de abril de 2007, el satélite fue entregado al taller de instalación del contratista de lanzamiento, SPACEHAB, Inc en Florida . El lanzamiento estaba originalmente programado para el 20 de junio, pero luego se retrasó hasta el 30 de junio y el 7 de julio debido a la falta de disponibilidad del cohete, y luego hasta el 15 de julio debido a problemas con los aviones y los puntos de medición del mar para acompañar el lanzamiento; podría haberse completado antes del 19 de julio, ya que solo antes de esa fecha se daban las condiciones para un encuentro con Marte. Sin embargo, el 7 de julio se anunció que el lanzamiento se posponía para otoño, hasta la próxima ventana astronómica -para evitar superposiciones en el tiempo de lanzamiento y las primeras fases del vuelo del Dawn y el Phoenix AMS (que fue lanzado el 4 de agosto de 2007). Debido al aparato Phoenix, también fue necesario desmontar parcialmente el cohete para el lanzamiento de Dawn a fin de minimizar el riesgo de posibles problemas con el lanzador Phoenix en las inmediaciones.
Finalmente, el 11 de septiembre de 2007, la tercera etapa del vehículo de lanzamiento con AMS fue nuevamente entregada al complejo de lanzamiento 17-B en el cosmódromo de Cabo Cañaveral . El aparato fue lanzado el 27 de septiembre de 2007 [18] . Después de casi tres meses de probar sistemas a bordo en órbita terrestre [19] , el 17 de diciembre de 2007, Dawn partió hacia Marte [6] [20] , alcanzando una órbita el 17 de febrero [21] [22] . Habiendo realizado una maniobra gravitatoria alrededor del planeta [22] , el aparato se precipitó hacia el cinturón de asteroides.
El 3 de mayo de 2011, la sonda tomó la primera fotografía de Vesta desde una distancia de unos 1,21 millones de km [23] [24] , se inició la etapa de estudio activo del asteroide [25] . Durante mayo, se tomó una serie de imágenes de navegación del asteroide desde una distancia de aproximadamente 640 mil - 1 millón de km [26] .
Para el 27 de junio, el dispositivo reduce la velocidad, acercándose cada vez más a Vesta [27] [28] [29] . El 16 de julio, habiendo completado casi dos revoluciones alrededor del Sol , Dawn alcanzó Vesta y entró en su órbita circular con una altitud de 16.000 km [1] [29] [30] . A lo largo de julio, el aparato se dedicó a disparar sobre la superficie de Vesta [31] .
El 11 de agosto comenzó la etapa principal de investigación y recopilación de información ( Survey ) con la ayuda de los tres instrumentos desde una órbita con una altura de 2700 km, donde Dawn pasó con éxito el 2 de agosto [32] [33] [34] [ 35] . Para el 31 de agosto se obtuvieron más de 2800 imágenes y más de 3 millones de espectros en los rangos visible e IR, lo que superó con creces el plan previsto [36] [35] .
El 18 de septiembre, el dispositivo descendió aún más bajo, a una órbita de 680 km, "Órbita cartográfica alta", Órbita cartográfica de gran altitud , abbr. HAMO [37] [38] . El 29 de septiembre comenzó la segunda etapa de trabajo (la más intensiva) en la órbita HAMO durante 30 días, durante los cuales se deben completar unas 60 revoluciones: 6 ciclos de levantamiento en diferentes ángulos de 10 revoluciones, durante los cuales se realizó un mapeo detallado de la superficie. realizado con el fin de estudiar los procesos geológicos en un asteroide, así como el estudio de su campo gravitatorio [39] [40] [38] . La cámara Dawn tomó más de 7000 fotografías, que formaron la base del archivo fotográfico de Vesta en términos de cobertura y detalle; El espectrómetro VIR tomó más de 15.000 fotogramas, lo que permitió construir un mapa geológico detallado del asteroide; el detector GRAND también comenzó a recopilar datos.
El 8 de diciembre, el dispositivo cambió a "Órbita cartográfica baja", Órbita cartográfica de baja altitud , abbr. LAMO [35] 210 km de altura [41] [42] .
El principal programa de investigación de Dawn se completó y se extendió el 18 de abril hasta el 26 de agosto. La sonda permaneció en una órbita baja para recolectar datos adicionales sobre la composición de la superficie y el campo gravitatorio, luego se trasladará a una más alta (680 km) para un estudio más detallado del hemisferio norte, no iluminado previamente por el Sol. . El 5 de junio, el dispositivo completó la transición a una órbita de 680 km con un período orbital de 12 horas [48] . Habiendo completado el programa extendido (se tomaron un total de 31 mil fotos con una cámara convencional y 20 millones de espectros en los rangos visible e IR), el 5 de septiembre de 2012, el dispositivo abandonó la órbita de Vesta y se dirigió al próximo objeto de investigación: Ceres. [49] [4] [50 ] , cuya transición tomó dos años y medio.
El 13 de enero se obtuvo una imagen de Ceres de 27 píxeles desde una distancia de 383.000 km. Los elementos de la estructura superficial, como los cráteres, se distinguen en las imágenes [51] . A partir de este momento comienza la adquisición de imágenes de Ceres acercándose [52] [53] [54] [55] [54] [56] [54] [57] [54] . [58] .
nombre clave | Horas Laborales | Altura sobre la superficie, km | Período de circulación | Resolución de disparo, m/píxel |
---|---|---|---|---|
RC3 | 23/04/15 – 09/05/15 | 13 600 | 15 días | 1,300 |
Encuesta | 06/06/15 – 30/06/15 | 4400 | 3,1 días | 410 |
HAMO | 17.08.15 – 23.10.15 | 1470 | 19 horas | 140 |
LAMO/XMO1 | 16/12/15 – 02/09/16 | 385 | 5,4 horas | 35 |
XMO2 | 16/10/16 – 04/11/16 | 1480 | 19 horas | 140 |
XMO3 [60] [61] | 05.12.16 – 22.02.17 | 7 520 - 9 350 | ~ 8 días | ~700 [62] |
XMO4 [63] | 17/04/17 - | 13.830 [64] - 52.800 [65] | 59 días [63] |
El 6 de marzo de 2015, habiendo recorrido un total de 4.900 millones de km, la nave espacial fue capturada por el campo gravitatorio de un planeta enano a una distancia de 60.600 km [66] [3] [67] [58] .
El 23 de abril, Dawn entró con éxito en la órbita científica circular RC3 de 13.600 kilómetros, se tomaron nuevas imágenes del planeta enano [68] [69] [70] [71]
Los días 6 y 9 de junio se tomaron las primeras fotografías desde la segunda órbita científica (4400 km). De mayor interés siguen siendo las regiones brillantes dentro del cráter con un diámetro de 90 km: se distingue una gran mancha con un diámetro de aproximadamente 9 km y al menos 8 manchas más pequeñas a su lado (además de hielo, se encontraron afloramientos de hidrohalita , que confirmó la presencia de un océano en Ceres, al menos en el pasado reciente [72] ); así como cráteres: hay una gran cantidad de depresiones en el centro. Además, puedes ver una montaña de unos 5 km de altura y muchos cráteres con picos centrales: estos y otros elementos brindan información sobre los procesos en la superficie del planeta enano en el pasado (hay evidencia de actividad geológica) y su estructura interna [73] [74] [75 ] .
El 17 de agosto, la nave se trasladó a la tercera órbita científica de 1470 km para cartografiar la superficie de Ceres y estudiar la distribución interna de la masa de Ceres mediante ondas de radio [76] [77] [78] El 19 de agosto, imágenes de la la superficie de Ceres se obtuvieron de la tercera órbita científica con una resolución de 140 casi 3 veces mejor que en la órbita anterior) es una montaña en el hemisferio sur con una altura de 6 km [79] . 9 de septiembre: imágenes detalladas del cráter que contiene los puntos brillantes, denominado Occator [76] [80]
El 8 de diciembre, la sonda completó su descenso a una altitud de 385 km [81] . Después de un ligero ajuste planificado de la trayectoria, del 11 al 13 de diciembre, se planean estudios detallados (con una resolución de 35 m/píxel) de los detalles de la superficie en la cuarta órbita, especialmente el cráter Occator; estudio de rayos gamma y flujos de neutrones para determinar el contenido de ciertos elementos químicos; análisis del contenido de varios minerales utilizando un espectrómetro VIR, así como estudios del campo gravitatorio durante los próximos tres meses, hasta aproximadamente mayo de 2016. Para maximizar la vida útil del dispositivo, los ingenieros intentarán convertir el sistema de control de actitud en modo híbrido utilizando los dos volantes restantes [82] [83] . 10 de diciembre: primeras fotografías de la superficie ( cadenas de Gerber ) tomadas por la cámara trasera para probarla. Tales estructuras complejas en la superficie de Ceres son de particular interés, ya que son indicativas de la estructura superficial compleja inherente a cuerpos más grandes como Marte [82] .
El 30 de junio, el dispositivo completó su misión principal, durante la cual voló un total de 5600 millones de km, realizó 2450 revoluciones alrededor de Vesta y Ceres, envió 69 000 imágenes capturadas de estos dos cuerpos a la Tierra y el motor de iones funcionó durante 48 000 horas . 84] .
El 6 de julio, la NASA adoptó el Programa de Misión Extendida. En teoría, el dispositivo podría dirigirse a uno de los más de 65.000 objetos conocidos, pero el más prometedor podría ser el estudio de uno de los asteroides de la familia Adeona , mientras que el combustible sería aún más económico. Sin embargo, después de evaluar todos los factores, se tomó la decisión de dejar a Dawn en la órbita de Ceres para realizar más estudios [85] [86] .
El 19 de octubre, la misión extendida para explorar Ceres se extendió por segunda vez hasta la segunda mitad de 2018 [16] [87] .
El 1 de noviembre de 2018, el dispositivo, trasladado a una órbita estable, agotó todas las reservas de combustible para maniobras y orientación. La misión Dawn, que duró 11 años, se completó oficialmente [88] . En la órbita final, el dispositivo durará incontrolablemente al menos otros 20 años, y con un 90 % de probabilidad, al menos 50 años [7] .
Los datos obtenidos por Dawn revelaron una morfología de la superficie extremadamente diversa de Vesta: se encontraron depresiones, crestas, acantilados, colinas y una montaña muy grande. Se ha registrado una fuerte dicotomía, es decir, una diferencia fundamental entre los hemisferios norte y sur. El del norte es más antiguo y está más lleno de cráteres, mientras que el del sur es más brillante y liso, tiene una litología de basalto y es al menos dos veces más joven que el del norte: su edad se estima en 1-2 mil millones de años, mientras que el Los elementos más antiguos del relieve del Norte tienen algo menos de 4 mil millones de años [35] . Las manchas y rayas oscuras anómalas en la superficie corresponden a inclusiones oscuras encontradas en meteoritos de Vesta y probablemente se originaron en eventos de impacto en la antigüedad [2] . El análisis mineralógico detallado de la superficie ha mostrado equivalencia con la composición de meteoritos tipo HED , lo que confirma la teoría de que la corteza se formó al derretir el cuerpo principal de condrita . Por lo tanto, finalmente se confirma que es Vesta la fuente de meteoritos HED (es decir, una de las mayores fuentes individuales de meteoritos en la Tierra), y también se han establecido las áreas de superficie correspondientes: las enormes cuencas de impacto de Rheasilvia y Veneia cerca del polo sur [89] . El esclarecimiento de su edad (resultaron ser inesperadamente jóvenes) permitió, a su vez, refinar la teoría de la evolución del sistema solar en su conjunto, en particular la etapa del bombardeo pesado tardío [90] . Y "Dawn" se convirtió así en la primera nave espacial en explorar el origen de los meteoritos después de su identificación en la Tierra [91] .
Sobre la base de las mediciones de los parámetros de masa, forma, volumen y rotación de Vesta utilizando fotografías y sondeos de radio, se refinaron las dimensiones de Vesta [2] y se obtuvo la distribución exacta del campo gravitatorio, lo que indica una diferenciación temprana [89] . Los datos de la sonda ayudaron a los científicos a reconstruir la imagen de la formación y evolución del asteroide, en particular, la formación de un gran núcleo de hierro (radio promedio de 107 a 113 km [89] ) hace 4560 millones de años, similar a cómo sucedió con los planetas terrestres y la Luna. Sin embargo, otros cuerpos que tenían océanos de magma en esta etapa de la evolución del sistema solar fueron absorbidos por estos planetas, pero esto no sucedió con Vesta, lo que la hace única en este sentido [90] [91] .
Finalmente, con la llegada del Dawn, se tuvo que desarrollar un nuevo sistema de coordenadas para Vesta, ya que el anterior basado en observaciones del telescopio resultó tener un error de casi 10° [35] .
Además, los datos de la nave espacial permitieron refinar la masa y el tamaño de Ceres hacia abajo: su diámetro ecuatorial es de 963 km, el diámetro polar es de 891 km y su masa es de 9,393⋅10 20 kg [92] . Se compiló un mapa gravitacional de Ceres y se obtuvieron muchas fotografías detalladas de su superficie. Además, los investigadores encontraron en Ceres “ trampas frías ” aptas para retener hielo de agua durante mucho tiempo, un volcán de hielo , rastros de materia orgánica, montañas inusuales, cráteres desaparecidos, glaciares y deslizamientos de tierra, así como un misterioso blanco brillante . manchas , cuya composición no pudo establecerse durante mucho tiempo [16] .
Cuando se completó la misión principal, el dispositivo había viajado un total de 5600 millones de km, realizando 2450 revoluciones en órbitas alrededor de Vesta y Ceres. Durante este tiempo, recopiló 132 GB de datos, en particular, capturó 69 000 imágenes [84] .
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Cancelado |
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ver también | |
Las naves espaciales activas están resaltadas en negrita |
Exploración de asteroides por estaciones interplanetarias automáticas | |
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Volador | |
desde la órbita | |
Módulos de aterrizaje | |
Desarrollado | |
Asteroides explorados | |
Los AMC activos están marcados en negrita |
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Los vehículos lanzados por un cohete están separados por una coma ( , ), los lanzamientos están separados por un interpunto ( · ). Los vuelos tripulados están resaltados en negrita. Los lanzamientos fallidos están marcados con cursiva. |
Exploración espacial 2018 | |
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lanzar |
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Fin del trabajo | |
Grandes descubrimientos | 2018 VG18 |
Categoría:2018 en astronáutica - Categoría:Objetos astronómicos descubiertos en 2018 |