Jännitys kasvaa, kun NASA: n innovatiivinen Dawn-avaruusalus sulkeutuu ensimmäisen protoplanetaarisen kohteen, jättiläisen asteroidin Vesta, kohteeksi kameran silmät nyt auki. Koettimesta on tarkoitus tulla ensimmäiseksi avaruusalukseksi maapallolta, joka kiertää kehon tärkeimmässä asteroidihihnassa, ja sen on tarkoitus saapua noin neljän kuukauden kuluttua heinäkuun 2011 lopulla.
Vesta on toiseksi massiivisin esine asteroidivyöllä Marsin ja Jupiterin välillä (kartta alla). Koska se on myös yksi aurinkokunnan vanhimmista kappaleista, tutkijat etsivät sitä innokkaasti ja etsivät johtolankoja aurinkokunnan muodostumisesta ja varhaisesta historiasta. Dawn vie noin vuoden kiertääkseen Vestaa. Sitten se ampuu vallankumousioni-työntövoimansa ja lähtee Ceresille, aurinkokuntamme suurimmalle asteroidille.
Dawn on varustettu kolmella tieteellisellä instrumentilla valottamaan ja tutkimaan asteroidin pintamineralogiaa ja alkuainekoostumusta. Soittimet toimittivat Yhdysvallat, Saksa ja Italia. Avaruusalus on juuri herännyt kuuden kuukauden lepotilasta. Kaikki kolme tiedeinstrumenttia on kytketty päälle ja aktivoitu uudelleen.
Dawn kuvaa noin 80 prosenttia Vestan pinnasta monikulmakulmassa laivalla sijaitsevien kehystyskameroiden avulla topografisten karttojen luomiseksi. Vuoden aikana kiertoradalla, koetin säätää kiertoradallaan ja kartoittaa protoplaneetan kolmella erilaisella ja alenevalla korkeudella välillä 650-200 km, ja siten lisäämällä resoluutiota. Kamerat toimitti ja rahoitti Saksa.
Valmistautuakseen kuvannuskampanjaan Yhdysvaltojen ja Saksan operaation suunnittelijat suorittivat harjoituksen simuloidakseen operaatiota ikään kuin kartoittaisivat Vestaa. Ponnisteluja koordinoitiin NASA: n vesisuihkulaboratorion laboratorion, Saksan ilmailu- ja avaruuskeskuksen (DLR) planeettatutkimusinstituutin Berliinissä ja Planetary Science Institute -instituutin Tusconissa, Arizissa.
"Emme tiedä, miltä Vesta todella näyttää, kunnes Dawn pääsee sinne", sanoi Carol Raymond NASA: n lausunnossa. Raymond on Dawnin varatoimittajan sijainen JPL: ssä, joka auttoi toiminnan järjestämisessä. ”Mutta tarvitsimme tavan varmistaa, että kuvantamissuunnitelmasi tuottavat meille parhaat mahdolliset tulokset. Tuotteet ovat osoittaneet, että Dawnin kartoitustekniikat paljastavat yksityiskohtaisen kuvan tästä maailmasta, jota emme ole koskaan nähneet läheltä ennen. "
Kaksi ryhmää työskenteli itsenäisesti ja käytti erilaisia tekniikoita topografisten karttojen saamiseksi käytettävissä olevista tietojoukoista. Lopulliset tulokset osoittivat vain pieniä eroja alueellisessa resoluutiossa ja korkeustarkkuudessa.
Käyttämällä Hubble-avaruusteleskoopin ja maapallon teleskooppien parhaita käytettävissä olevia havaintoja ja tietokonemallinnustekniikoita, ne loivat pysäytyskuvien kartat ja pyörivän animaation (alla), jotka osoittavat parhaimman arvauksensa siitä, millainen Vestan pinta todella näyttää. Kartat sisältävät pistokkeita, pullistumia ja kraattereita, jotka perustuvat kertyneeseen tietoon topografian simuloimiseksi ja antavat siten kuvan virtuaalisesta Vestasta kolmiulotteisena (3D).
"Tämän harjoittelun läpi operaation suunnittelijat ja tutkijat oppivat, että voimme parantaa topografisen jälleenrakennuksen yleistä tarkkuutta käyttämällä hieman erilaista havaintogeometriaa", kertoi Nick Mastrodemo, Dawnin optinen navigointijohto JPL: ssä. "Sittemmin Dawn-tiedesuunnittelijat ovat työskennelleet säätääkseen suunnitelmat harjoituksen oppituntien toteuttamiseksi."
Tietysti kukaan ei tiedä kuinka lähellä nämä koulutetut arvaukset tulevat vastaamaan todellisuutta, kunnes Dawn saapuu Vestaan.
Kehystyskamerajärjestelmä koostuu kahdesta identtisestä kamerasta, jotka ovat kehittäneet ja rakenneet Max Planckin aurinkokunnan tutkimuslaitos, Katlenburg-Lindau, Saksa ja Saksan ilmailu- ja ilmailukeskus (DLR) Berliinissä.
”Kamerajärjestelmä toimii virheetömästi. Kuiva ajo oli täydellinen menestys ”, kertoi Andreas Nathues, kehystyskameran johtava tutkija Max Planck -instituutissa Katlenburg-Lindaussa, Saksassa.
Koska anturi tuli horrostilasta, mekaaniset ja sähköiset komponentit tarkistettiin maaliskuun puolivälissä, ja niiden todettiin olevan erittäin terveellisiä ja ohjelmisto päivitetty.
Dawn on monien ensimmäisten tehtävä.
Avaruusalus on NASA: n ensimmäinen tehtävä nimenomaan asteroidivyöllä. Siitä tulee ensimmäinen tehtävä kiertää kahta aurinkokunnan runkoa.
Vallankumouksellista Dawn-operaatiota saa eksoottinen ionikäyttö, joka on huomattavasti tehokkaampi kuin kemialliset työntövoimat. Itse asiassa kyky kiertää kahta kappaletta yhdessä tehtävässä on mahdollista vain käyttämällä ksenonkaasulla toimivia ionimoottoreita.
Vesta ja Ceres ovat hyvin erilaisia maailmoja, jotka kiertävät Marsin ja Jupiterin välillä. Vesta on kivinen ja on saattanut olla käynyt läpi tulivuoren, kun taas Ceres on jäinen ja saattaa satamaan jopa elämää edistävän merenpinnan.
Dawn pystyy vertailemaan molemmat taivaankappaleita samoilla tieteellisillä instrumenteilla ja yrittämään avata aurinkokunnan alkuvaiheiden mysteerit ja miksi ne ovat niin erilaisia.
Dawn on osa NASA: n Discovery-ohjelmaa ja käynnisti syyskuussa 2007 Delta II -raketin Cape Canaveralin ilmavoimien asemalta Floridasta.
