NASA's Dawn-missie loopt ten einde na 11 jaar baanbrekend werk in planetaire wetenschap, adembenemende beelden verzamelen, en het uitvoeren van ongekende staaltjes van ruimtevaartuigtechniek.

Dawn's missie werd meerdere keren verlengd, beter presteren dan de verwachtingen van wetenschappers bij de verkenning van twee planeetachtige lichamen, Ceres en Vesta, die 45 procent uitmaken van de massa van de belangrijkste asteroïdengordel. Nu het ruimtevaartuig bijna zonder brandstof komt te zitten, hydrazine. Wanneer dat gebeurt, hoogstwaarschijnlijk tussen half september en half oktober, Dawn verliest zijn vermogen om met de aarde te communiceren. Het zal tientallen jaren in een stille baan rond Ceres blijven.

"Hoewel het triest zal zijn om Dawns vertrek uit onze missiefamilie te zien, we zijn intens trots op de vele prestaties, " zei Lori Glaze, waarnemend directeur van de Planetary Science Division op het NASA-hoofdkwartier in Washington. "Niet alleen heeft dit ruimtevaartuig wetenschappelijke geheimen ontgrendeld in deze twee kleine maar belangrijke werelden, het was ook het eerste ruimtevaartuig dat tijdens zijn missie lichamen bezocht en ronddraaide op twee buitenaardse bestemmingen. Dawn's wetenschappelijke en technische prestaties zullen door de geschiedenis weergalmen."

Toen Dawn in september 2007 werd gelanceerd vanaf Cape Canaveral Air Force Station in Florida, vastgebonden op een Delta II-Heavy raket, wetenschappers en ingenieurs hadden een idee van hoe Ceres en Vesta eruit zagen. Dankzij telescopen op de grond en in de ruimte, inclusief NASA's Hubble-ruimtetelescoop, de lichamen in de asteroïdengordel tussen Mars en Jupiter waren zichtbaar, maar zelfs de beste foto's waren wazig.

Van 2011 tot 2012 Dageraad viel over Vesta, het vastleggen van beelden die ieders verbeelding overtroffen - kraters, canyons en zelfs bergen. Toen op Ceres in 2015, Dawn liet ons een cryovulkaan en mysterieuze lichtpuntjes zien, die wetenschappers later ontdekten, zouden zoutafzettingen kunnen zijn die werden geproduceerd door de blootstelling van zilte vloeistof uit het binnenste van Ceres. Door de ogen van Dawn, deze lichtpuntjes waren bijzonder verbluffend, gloeiend als diamanten verspreid over het oppervlak van de dwergplaneet.

"De erfenis van Dawn is dat het twee van de laatste onbekende werelden in het binnenste van ons zonnestelsel heeft verkend, " zei Marc Rayman van NASA's Jet Propulsion Laboratory in Pasadena, Californië, die fungeert als Dawn's missiedirecteur en hoofdingenieur. "Dawn heeft ons buitenaardse werelden laten zien die twee eeuwen lang slechts lichtpuntjes waren tussen de sterren. En het heeft deze rijk gedetailleerde, intieme portretten en onthulde exotische, mysterieuze landschappen zoals we nog nooit hebben gezien."

Technische prestaties

Dawn is het enige ruimtevaartuig dat in een baan rond een lichaam in de asteroïdengordel draait. En het is het enige ruimtevaartuig dat in een baan om twee buitenaardse bestemmingen draait. Deze prestaties waren mogelijk dankzij ionenaandrijving, een enorm efficiënt voortstuwingssysteem dat bekend is bij sciencefictionfans en ruimteliefhebbers. Dawn verlegde de grenzen van de mogelijkheden en het uithoudingsvermogen van het systeem, laat zien hoe nuttig het is voor andere missies die meerdere bestemmingen willen bezoeken.

Geduwd door ionenaandrijving, Dawn bereikte Vesta in 2011 en onderzocht het van oppervlakte tot kern gedurende 14 maanden in een baan om de aarde. In 2012, ingenieurs manoeuvreerden Dawn uit de baan en stuurden hem meer dan twee jaar door de asteroïdengordel voordat hij hem in een baan rond de dwergplaneet Ceres bracht, waar het sinds 2015 gegevens verzamelt.

Venster in het verleden

De hele tijd, wetenschappers kregen nieuw inzicht in de vroege stadia van ons zonnestelsel, het vervullen van de doelstelling van Dawn. De missie is genoemd naar het doel:meer te weten komen over het aanbreken van het zonnestelsel. Het was gericht op Ceres en Vesta omdat ze functioneren als tijdcapsules, intacte overlevenden van het vroegste deel van onze geschiedenis. En het duo leverde, wetenschappers inzicht geven in de oorspronkelijke bouwstenen van het zonnestelsel.

"Vesta en Ceres hebben elk hun verhaal verteld over hoe en waar ze zijn ontstaan, en hoe ze evolueerden - een vurige magmatische geschiedenis die leidde tot de rotsachtige Vesta en een koeler, waterrijke geschiedenis die resulteerde in de oude oceaanwereld Ceres, " zei Carol Raymond van JPL, hoofdonderzoeker van de Dawn-missie. "Deze schatkamers aan informatie zullen ons tot ver in de toekomst blijven helpen andere lichamen in het zonnestelsel te begrijpen."

Spectaculaire Ceres

Er was zoveel dat wetenschappers niet wisten over Ceres voordat Dawn arriveerde. Raymond vroeg zich af of ze Ceres misschien bedekt zouden vinden met een gladde, jong oppervlak - een enorme speelbal met een bevroren korst. In plaats daarvan, ze vonden de dwergplaneet die de chemie van zijn oude oceaan droeg. "Wat we vonden was compleet verbluffend. De geschiedenis van Ceres is gewoon over het hele oppervlak verspreid, " ze zei.

Sommige van de oogverblindende lichtpuntjes bleken briljante zoute afzettingen te zijn, voornamelijk samengesteld uit natriumcarbonaat dat zijn weg naar de oppervlakte vond in een modderige pekel van binnen of onder de korst.

De bevindingen versterken het idee dat dwergplaneten, niet alleen ijzige manen zoals Enceladus en Europa, zou tijdens hun geschiedenis oceanen hebben kunnen huisvesten - en mogelijk nog steeds doen. Analyses van Dawn-gegevens suggereren dat er nog steeds vloeistof onder het oppervlak van Ceres kan zijn en dat sommige regio's relatief recent geologisch actief waren, voeden vanuit een diep reservoir.

Een van de grootste onthullingen van Dawn op Ceres lag in de regio van de Ernutet-krater. Organische moleculen werden in overvloed gevonden. Organische stoffen behoren tot de bouwstenen van het leven, hoewel de gegevens van Dawn niet kunnen bepalen of de organische stoffen van Ceres werden gevormd door biologische processen.

"Er is steeds meer bewijs dat de organische stoffen in Ernutet uit het interieur van Ceres kwamen, in welk geval ze enige tijd in de vroege binnenoceaan hadden kunnen bestaan, " zei Julie Castillo-Rogez, Dawn's projectwetenschapper en plaatsvervangend hoofdonderzoeker bij JPL.

Levendige Vesta

bij Vesta, Dawns onderzoek naar het vroege zonnestelsel vond een 4,5 miljard jaar oude getuige die hij kon ondervragen. Dawn bracht de kraters van de planeetachtige wereld in kaart en onthulde dat het noordelijk halfrond meer grote inslagen had ondergaan dan verwacht, wat suggereert dat er in het begin meer grote objecten in de asteroïdengordel waren dan wetenschappers dachten.

Vesta had ook andere verrassingen. Hoewel het technisch geclassificeerd is als een asteroïde, dat label logenstraft het rijke en gevarieerde terrein dat Dawn onthulde, en de planeetachtige processen die Vesta ervoer. Hubble had beelden doorgestuurd van een berg in het midden van een enorm bassin dat nu Rheasilvia heet. Dawn's mapping toonde aan dat het twee keer zo hoog was als de Mount Everest, en het onthulde canyons die qua grootte wedijveren met de Grand Canyon. Dawn bevestigde ook dat Vesta de bron is van een veel voorkomende familie van meteorieten.

Nutsvoorzieningen, tegen het einde van Dawn's tweede uitgebreide missie in Ceres, het ruimtevaartuig is doorgegaan met het verzamelen van afbeeldingen met een hoge resolutie, gammastraling en neutronenspectra, infrarood spectra, en zwaartekrachtgegevens. Bijna een keer per dag, het zal ongeveer 35 kilometer van het oppervlak over Ceres vliegen - slechts ongeveer drie keer de hoogte van een passagiersvliegtuig - en waardevolle gegevens verzamelen totdat het de laatste hydrazine verbruikt die stuwraketten voedt die zijn oriëntatie regelen. De reactiewielen van Dawn faalden eerder in de missie, waardoor het sterk afhankelijk is van deze belangrijke brandstof. Als Dawn over een maand of twee opraakt, het ruimtevaartuig zal zijn vermogen om met de aarde te communiceren verliezen, maar het mag niet tegen Ceres botsen.

Omdat Ceres voorwaarden heeft die van belang zijn voor wetenschappers die scheikunde bestuderen die leidt tot de ontwikkeling van leven, NASA volgt strikte planetaire beschermingsprotocollen voor de verwijdering van het Dawn-ruimtevaartuig. In tegenstelling tot Cassini, die opzettelijk in de atmosfeer van Saturnus is gedoken om het systeem tegen besmetting te beschermen - Dawn zal in een baan rond Ceres blijven, die geen sfeer heeft.

Ingenieurs hebben de laatste baan van Dawn ontworpen om ervoor te zorgen dat deze niet zal crashen gedurende ten minste 20 jaar - en waarschijnlijk nog decennia langer.

Rayman, die het team leidde dat Dawn tijdens de missie en in zijn laatste baan om de aarde vloog, denkt graag aan het einde van Dawn op deze manier:als "een inerte, hemels monument voor menselijke creativiteit en vindingrijkheid."