science >> Wetenschap >  >> Astronomie

De erfenis van NASA's Dawn, bijna einde missie

Krediet:NASA

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 verschillende keren uitgebreid terwijl het Ceres en Vesta verkende, die in combinatie, vormen 45 procent van de massa van de belangrijkste asteroïdengordel. Nutsvoorzieningen, het ruimtevaartuig bijna zonder brandstof komt te zitten, hydrazine. Wanneer dat gebeurt, waarschijnlijk tussen september en 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 hoofdkantoor 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."

Dawn gelanceerd vanaf Cape Canaveral Air Force Station in september 2007, vastgebonden op een Delta II-Heavy-raket. Van 2011 tot 2012 het ruimtevaartuig vloog over Vesta, het vastleggen van beelden van kraters, canyons en zelfs bergen van deze planeetachtige wereld.

Toen in 2015, Dawn's camera's zagen een cryovulkaan en mysterieuze lichtpuntjes op Ceres, die wetenschappers later ontdekten, zouden zoutafzettingen kunnen zijn die werden geproduceerd door de blootstelling van zilte vloeistof uit het binnenste van Ceres.

"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, Pasadena Californië, die fungeert als Dawn's missiedirecteur en hoofdingenieur. "Dawn heeft ons buitenaardse werelden laten zien die, twee eeuwen lang, waren slechts lichtpuntjes 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 stuurde het meer dan twee jaar door de asteroïdengordel voordat het in een baan rond de dwergplaneet Ceres werd gebracht, waar het sinds 2015 gegevens verzamelt.

De missie was gericht op Ceres en Vesta omdat ze fungeren als tijdcapsules, intacte overlevenden van het vroegste deel van onze geschiedenis.

"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

Op het oppervlak van Ceres, wetenschappers vonden de chemie van een oude oceaan. "Wat we vonden was compleet verbluffend. De geschiedenis van Ceres is gewoon over het hele oppervlak verspreid, ' zei Raymond.

Sommige lichtpuntjes bleken briljant te zijn, zoute afzettingen, voornamelijk gemaakt van 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, tijdens hun geschiedenis oceanen hadden kunnen herbergen - 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 zijn gevormd uit biologische processen.

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

Levendige Vesta

bij Vesta, Dawn bracht de kraters van deze 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.

1996, de Hubble-ruimtetelescoop gaf beelden door van een berg in het midden van een enorm Vesta-bekken dat nu Rheasilvia wordt genoemd. 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.

Het einde nadert

Dawn is doorgegaan met het verzamelen van afbeeldingen met een hoge resolutie, gammastraling en neutronenspectra, infraroodspectra en zwaartekrachtgegevens bij Ceres. 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.

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."