Die Aufregung wächst wie NASAs Die innovative Raumsonde Dawn nähert sich ihrem ersten protoplanetaren Ziel, dem riesigen Asteroiden Vesta, mit weit geöffneten Kameraaugen. Die Sonde ist auf dem richtigen Weg, um die erste Raumsonde zu werden von der Erde einen Körper im Asteroidenhauptgürtel umkreisen und soll in etwa vier Monaten Ende Juli 2011 eintreffen.
Vesta ist das zweitmassereichste Objekt im Asteroidengürtel zwischen März und Jupiter (Karte unten). Da es sich auch um eine der ältesten Körper in unser Sonnensystem , Wissenschaftler sind begierig, es zu studieren und nach Hinweisen auf die Entstehung und Frühgeschichte des Sonnensystem . Dawn wird etwa ein Jahr damit verbringen, Vesta zu umkreisen. Dann wird es seine revolutionären Ionentriebwerke abfeuern und nach Ceres aufbrechen, dem größten Asteroiden in unserer Sonnensystem .
Dawn ist mit drei wissenschaftlichen Instrumenten ausgestattet, um die Oberflächenmineralogie und elementare Zusammensetzung des Asteroiden. Die Instrumente wurden von den USA, Deutschland und Italien bereitgestellt. Das Raumschiff ist gerade aus einem sechsmonatigen Winterschlaf erwacht. Alle drei wissenschaftliche Instrumente hochgefahren und reaktiviert wurden.
Dawn wird etwa 80 Prozent der Oberfläche von Vesta in mehreren Winkeln mit dem integrierten Rahmen abbilden Kameras topografische Karten zu erstellen. Während des Jahres im Orbit wird die Sonde ihre Umlaufbahn anpassen und den Protoplaneten in drei verschiedenen und abnehmenden Höhen zwischen 650 und 200 Kilometern kartieren und damit die Auflösung erhöhen. Die Kameras wurden von Deutschland bereitgestellt und finanziert.
Zur Vorbereitung der Bildgebungskampagne führten Missionsplaner aus den USA und Deutschland eine Übungsübung durch, um die Mission so zu simulieren, als würden sie Vesta kartieren. Die Bemühungen wurden zwischen den Wissenschafts- und Ingenieurteams des Jet Propulsion Laboratory der NASA, des Instituts für Planetenforschung des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) in Berlin und des Planetary Science Institute in Tuscon, Arizona, koordiniert.
Simulierte Vesta vom Südpol
Dieses Bild zeigt die bisher beste Schätzung der Wissenschaftler, wie die Oberfläche des Protoplaneten Vesta vom Südpol aus aussehen könnte, projiziert auf eine Kugel mit einem Radius von 250 Kilometern (160 Meilen). Es wurde als Teil einer Übung für die NASA-Mission Dawn erstellt, an der Missionsplaner des Jet Propulsion Laboratory der NASA und Mitglieder des Wissenschaftsteams des Planetary Science Institute in Tuscon, Arizona, beteiligt waren. Credit: NASA/JPL-Caltech/UCLA/PSI
'Wir werden nicht wissen, wie Vesta wirklich aussieht, bis Dawn dort ankommt', sagte Carol Raymond in einem NASA Stellungnahme. Raymond ist der stellvertretende Hauptermittler von Dawn am JPL, der bei der Orchestrierung der Aktivität half. „Aber wir brauchten einen Weg, um sicherzustellen, dass unsere Bildgebungspläne uns die bestmöglichen Ergebnisse liefern. Die Produkte haben bewiesen, dass Dawns Kartierungstechniken wird einen detaillierten Blick auf diese Welt zeigen, den wir noch nie aus der Nähe gesehen haben.“
Zwei Teams arbeiteten unabhängig voneinander und verwendeten unterschiedliche Techniken, um die topografischen Karten aus den verfügbaren Datensätzen abzuleiten. Die Endergebnisse zeigten nur geringe Unterschiede in der räumlichen Auflösung und Höhengenauigkeit.
Unter Verwendung der besten verfügbaren Beobachtungen des Hubble-Weltraumteleskops und bodengestützter Teleskope sowie Computermodellierungstechniken erstellten sie Karten von Standbildern und eine rotierende Animation (unten), die ihre beste Vermutung zeigt, wie Vestas Oberfläche tatsächlich aussieht. Die Karten enthalten Grübchen, Ausbuchtungen und Krater, die auf den gesammelten Daten basieren, um die Topographie zu simulieren und so ein Gefühl von Virtual Vesta in drei Dimensionen (3D) zu vermitteln.
„Bei dieser Übung haben die Missionsplaner und die Wissenschaftler gelernt, dass wir die Gesamtgenauigkeit der topografischen Rekonstruktion mithilfe einer etwas anderen Beobachtungsgeometrie verbessern können“, sagte Nick Mastrodemo, Dawns Leiter für optische Navigation am JPL. „Seitdem haben die Wissenschaftsplaner von Dawn daran gearbeitet, die Pläne zu optimieren, um die Lehren aus der Übung umzusetzen.“
Start der Morgendämmerung am 27. September 2007 mit einer Delta-II-Rakete von der Cape Canaveral Air Force Station, Florida. Bildnachweis: Ken Kremer
Natürlich wird niemand wissen, wie nah diese fundierten Vermutungen der Realität entsprechen, bis Dawn bei Vesta ankommt.Das Framing-Kamerasystem besteht aus zwei baugleichen Kameras, die vom Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung, Katlenburg-Lindau, Deutschland, und dem Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) in Berlin entwickelt und gebaut wurden.
„Das Kamerasystem funktioniert einwandfrei. Der Probelauf war ein voller Erfolg“, sagt Andreas Nathues, leitender Forscher für die Framing Camera am Max-Planck-Institut in Katlenburg-Lindau.
Da die Sonde aus dem Winterschlaf kam, wurden die mechanischen und elektrischen Komponenten Mitte März überprüft und für einwandfrei befunden und die Software aktualisiert.
Dawn ist eine Mission mit vielen Premieren.
Dawn-Raumschiff im Bau im Reinraum.
Bild zeigt Nahaufnahme von zwei wissenschaftlichen Instrumenten;
Die zwei Framing Cameras oben (weiße Rechtecke) und das VIR-Spektrometer rechts. Bildnachweis: Ken Kremer
Die revolutionäre Dawn-Mission wird von einem exotischen Ionenantrieb angetrieben, der weitaus effizienter ist als chemische Triebwerke. Tatsächlich wird die Fähigkeit, zwei Körper in einer Mission zu umkreisen, nur durch den Einsatz von Ionentriebwerken ermöglicht, die mit Xenongas betrieben werden.
Vesta und Ceres sind sehr unterschiedliche Welten, die zwischen ihnen umkreisen März und Jupiter. Vesta ist felsig und kann haben durchgemachter Vulkanismus während Ceres eisig ist und sogar einen unterirdischen Ozean beherbergen kann, der dem Leben förderlich ist.
Dawn wird in der Lage sein, beide Himmelskörper mit den gleichen wissenschaftlichen Instrumenten vergleichend zu untersuchen und zu versuchen, die Geheimnisse der Anfänge unseres Sonnensystems und deren Unterschiede zu entschlüsseln.
Morgendämmerung ist ein Teil von NASAs Entdeckung Programm und wurde gestartet im September 2007 von a Delta II-Rakete von der Cape Canaveral Air Force Station, Florida.
Virtuelle Vesta in 2D.
Dieses Bild zeigt ein Modell des Protoplaneten Vesta, basierend auf den bisher besten Schätzungen der Wissenschaftler, wie die Oberfläche des Protoplaneten aussehen könnte. Die Bilder enthalten die besten Daten zu Grübchen und Ausbuchtungen von Vesta von bodengestützten Teleskopen und dem Hubble-Weltraumteleskop der NASA. Die Kraterbildung und die kleinräumigen Oberflächenvariationen werden computergeneriert, basierend auf den Mustern, die auf dem Erdmond zu sehen sind, einem Objekt im Inneren des Sonnensystems mit einer Oberflächenerscheinung, die Vesta ähnlich sein kann. Bildnachweis: NASA/JPL-Caltech/UCLA/PSI
Virtuelle Vesta in 3D.
Diese Anaglyphe – am besten durch eine rot-blaue Brille zu sehen – zeigt ein 3D-Modell des Protoplaneten Vesta, basierend auf den bisher besten Schätzungen der Wissenschaftler, wie die Oberfläche des Protoplaneten aussehen könnte. Bildnachweis: NASA/JPL-Caltech/UCLA/PSI
Die aktuelle Position der Raumsonde Dawn nähert sich dem Asteroiden Vesta am 21. März 2011