5 rzeczy, które powinieneś wiedzieć o misji Dawn

Już jutro Sonda Świt (ang. Dawn) osiądzie na orbicie planety karłowatej Ceres, tym samym docierając do drugiego i zarazem ostatniego celu swojej ośmioletniej podróży. Z tej okazji warto poznać kilka podstawowych faktów dotyczących amerykańskiej misji.

1. To część programu Discovery

discovery

Misja Dawn pozostaje częścią znacznie większego przedsięwzięcia NASA, znanego jako program Discovery. Ogólnym założeniem projektu jest badanie kolejnych obiektów Układu Słonecznego przez słanie ku nim stosunkowo tanich misji bezzałogowych. Uczonym zależy szczególnie na odsłonięciu historii naszego systemu, zwłaszcza zdobyciu wiedzy o jego początkach i ewolucji. Począwszy od lotu sondy NEAR Shoemaker sprzed 19 lat, Amerykanie wystrzelili jak dotąd 11 urządzeń, które zdobyły cenne informacje m.in. na temat: Księżyca, Marsa, Merkurego, asteroidy Eros oraz komety Tempel 1. Zdarzyły się również porażki, jak nieudana próba zbadania komet Encke i Schwassmann-Wachmann. Sama misja Dawn, jako dziewiąty epizod Discovery, miała wystartować w roku 2006, ale z uwagi na kłopoty techniczne ostatecznie przesunięto ją na wrzesień 2007. Obecnie, powoli zbliża się do końca swojej posługi.

2. Dawn jest pierwszą sondą przechwyconą przez obiekt pasa głównego

solar system

Na cele “Świtu” wybrano dwa najmasywniejsze ciała pasa głównego planetoid, tj. Westę i Ceres. Jeżeli macie kłopot z ulokowaniem pasa, to najłatwiej go sobie wyobrazić jako pierścień dziesiątek, jeśli nie setek tysięcy skał wypełniających lukę między Marsem a Jowiszem. Oczywiście zdecydowana większość elementów tego kosmicznego gruzowiska to po prostu niewielkie i niespecjalnie ekscytujące kamienie, ale około dwustu posiada średnicę powyżej 100 kilometrów i to właśnie one najbardziej rajcują astronomów.  Do tej pory zaledwie kilka naszych instrumentów zapuściło się w ten obszar (m.in. Rosetta, która przy okazji przelotu w pobliżu planetoidy Šteins wykonała jej cenną fotografię) – ale żaden nie wszedł na orbitę planetoidy i nie dokonał jej bezpośredniej obdukcji. Dawn nabije combo, badając za jednym zamachem dwa obiekty.

Od razu zaznaczę, że wbrew pozorom i podpowiedziom produkcji science-fiction, problem ewentualnej kolizji z przypadkową planetoidą niespecjalnie trapi uczonych. Niebezpieczeństwo oczywiście występuje, ale biorąc pod uwagę gigantyczne odległości między obiektami i dotychczasowe doświadczenia, szansa na przypadkowe zderzenie pozostaje dość mała.

3. Napęd jonowy sprawdza się znakomicie

Wypada choćby krótko wspomnieć o nowoczesnym i jak się na szczęście okazało, całkiem praktycznym napędzie sondy. Wbrew obiegowej opinii silniki jonowe nie stanowią melodii przyszłości lecz dość dobrze poznaną, choć wciąż tylko sporadycznie wykorzystywaną technologię. W silnik jonowy wyposażona była chociażby japońska sonda Hayabusa, która w 2005 roku lądowała na planetoidzie Itokawa.

Metodę działania napędu porównuje się czasem do akceleratorów cząstek elementarnych. Podobnie jak w nich, wykorzystuje się tu silne pole elektromagnetyczne do rozpędzania strumienia cząstek gazu, w przypadku sondy Dawn ksenonu. Jony ksenonu wystrzeliwane są w sposób impulsywny, co zapewnia słaby ale nieprzerwany ciąg przy niskim zużyciu paliwa. Jak na razie konstrukcja doznała tylko jednej awarii w sierpniu 2012, jednak została ona usunięta a trzy silniki dzielnie działają już ósmy rok. 

4. Westę już zbadano

westa przed i po2

W czwartym roku misji, 16 lipca 2011, Dawn osiadł na orbicie pierwszego ze swych celów, tym samym stając się pierwszą sondą na orbicie planetoidy pasa głównego. Poszerzenie stanu wiedzy na temat Westy widoczne jest jak na dłoni, wystarczy porównać fotografie wykonane przez Dawn z wcześniejszymi zdjęcia obiektu pochodzącymi m.in. z teleskopu Hubble’a (ilustracja powyżej).

Poza dokładnymi mapami Westy, ważnym rezultatem misji było sprawdzenie hipotezy na temat jej związku z meteorytami klasy HED. Już stare, niewyraźne zdjęcia planetoidy wskazywały na istnienie ciemnego obszaru na jej biegunie. Według astronomów wybicie sporego krateru, mogło spowodować wyrzucenie w przestrzeń sporej ilości materii, a jej fragmenty przybyły na naszą planetę właśnie pod postacią howardytów, eukrytów i diogenitów. Poza tym, obserwacje potwierdziły złożoną budowę geologiczną (posiada wyraźne warstwy Westy) masywnej planetoidy, zbliżoną do tej charakteryzującej planety skaliste.

Po niecałych dwóch miesiącach Dawn opuściła orbitę Westy, ruszając w pogoń za drugim celem.

5. Czego szukamy na Ceres?

Odkryta już na początku XIX stulecia Ceres, nie miała łatwego życia. Najpierw uznano ją za planetę, następnie zdegradowano do poziomu planetoidy, aby w 2006 roku (tuż przed misją Dawn) zakwalifikować ją wraz z Plutonem jako planety karłowate. Rzecz jasna to tylko kwestia konwencji i nazwy, fakty są takie, że Ceres pozostaje największym i najmasywniejszym ciałem w pasie głównym, choć nadal o 2/3 mniejszym chociażby od naszego Księżyca.

drogi plutonie

Ceres co prawda z zewnątrz może nie wygląda zbyt interesująco, jednak jej materia może powiedzieć nam bardzo dużo o dziejach Układu Słonecznego. Co interesujące, na planecie karłowatej występują dwie najbliższe ludzkości substancje, czyli węgiel i woda. Astronomowie doszli do takiego wniosku już dawno, przyglądając się widmu odbijanego przez Ceres światła. Nikt rozsądny raczej nie spodziewa się znaleźć na zimnej globie śladów życia, ale samo ustalenie genezy życiodajnych składników pozostaje kluczowe dla dalszego dopracowywania modelu narodzin Układu Słonecznego oraz samej Ziemi.

Literatura uzupełniająca:
Przebieg misji Dawn, [online: www.misjesondkosmicznych.pl/dawn.html];
Safe Mode Slows Dawn Mission’s Progress to Ceres, [online: www.news.discovery.com/space/asteroids-meteors-meteorites/safe-mode-triggered-on-dawn-mission-ceres-arrival-delayed-140918.htm];
E. Lakdawalla, What did Dawn learn at Vesta?, [online: http://www.planetary.org/blogs/emily-lakdawalla/2014/10091306-what-did-dawn-learn-at-vesta.html].
ASASSN-15lh – Ależ to był wybuch! Nobel za optyczną pęsetę – krótko i niezbyt przejrzyście Jak to było z flagą na Księżycu?