Миссия NASA Dawn к поясу астероидов в форме пончика между Марсом и Юпитером, запущенная в сентябре 2007 года, сейчас приближается к Весте, протопланете, которая в настоящее время находится примерно в 143 миллионах миль от Земли. Вероятно, космический корабль ждет много сюрпризов.
«Мы часто называем Весту самой маленькой земной планетой», - сказал Кристофер Т. Рассел, профессор геофизики и космической физики Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе и главный исследователь миссии. «Он имеет планетарные черты и в основном такую же структуру, как Меркурий, Венера, Земля и Марс. Но из-за того, что он такой маленький, у него недостаточно гравитации, чтобы удерживать атмосферу или, по крайней мере, не удерживать атмосферу очень долго.
«В Весте много загадок, - сказал Рассел. «Одна из них заключается в том, почему Веста такая яркая. Земля отражает много солнечного света - около 40 процентов - потому что на ее поверхности есть облака и снег, в то время как Луна отражает только около 10 процентов света от Солнца обратно. больше похоже на Землю. Почему? Что на ее поверхности заставляет отражаться весь этот солнечный свет? Мы узнаем."
Dawn нанесет на карту поверхность Весты, которая, по словам Рассела, может быть похожа на поверхность Луны. Он говорит, что ожидает, что внутренняя часть тела состоит из нескольких слоев: коры, мантии и железного ядра. Ему не терпится узнать об этом внутреннем пространстве и о том, насколько велико железное ядро.
Названная в честь древнеримской богини домашнего очага, Веста подвергалась бомбардировке метеоритами в течение 4,5 миллиардов лет.
"Мы ожидаем увидеть много кратеров", сказал Рассел.«Мы знаем, что на южном полюсе есть огромный кратер, который мы можем увидеть с помощью космического телескопа Хаббла. Этот кратер диаметром около 280 миль выбрасывает материал в пояс астероидов. путь на орбиту Земли и падение в нашу атмосферу. Примерно один из каждых 20 метеоритов, упавших на поверхность Земли, исходит от Весты. Это позволило нам многое узнать о Весте еще до того, как мы туда доберемся."
Рассвет прибудет в Весту в июле. Начиная с сентября, космический корабль будет вращаться вокруг Весты примерно в 400 милях от ее поверхности. Затем, начиная с ноября, он переместится ближе, примерно на 125 миль от поверхности. К январю 2012 года Рассел ожидает изображения с высоким разрешением и другие данные о составе поверхности. Dawn наступает раньше срока и, как ожидается, будет находиться на орбите Весты в течение года.
«Это было долгое путешествие, - сказал Рассел, который начал планировать путешествие еще в 1992 году. - Наконец-то момент истины вот-вот наступит».
Веста, которая вращается вокруг Солнца каждые 3,6 земных года, имеет овальную тыквенную форму и средний диаметр около 330 миль. Исследования метеоритов, найденных на Земле, которые, как считается, прибыли из Весты, позволяют предположить, что Веста образовалась из галактической пыли в течение первых 3-10 миллионов лет существования Солнечной системы.
Камеры Dawn должны быть в состоянии видеть отдельные потоки лавы и кратеры диаметром в десятки футов на поверхности Весты.
«Мы будем суетиться, когда поступят данные, пытаясь составить карты поверхности и узнать ее точную форму и размер», - сказал Рассел.
Dawn имеет высококачественную камеру вместе с резервной копией; спектрометр видимого и ближнего инфракрасного диапазона, который идентифицирует минералы на поверхности; и гамма-спектрометр и нейтронный спектрометр, который покажет содержание таких элементов, как железо и водород, возможно, из воды, в почве. Рассвет также будет исследовать гравитацию Весты с помощью радиосигналов.
Изучение Весты, однако, это только половина миссии Дон. Космический аппарат также проведет детальное исследование строения и состава «карликовой планеты» Цереры. Веста и Церера - самые массивные объекты в главном поясе астероидов между Марсом и Юпитером. В задачи Dawn входит определение формы, размера, состава, внутренней структуры, тектонической и термической эволюции обоих объектов, и ожидается, что миссия выявит условия, при которых каждый из них сформировался..
Dawn, всего лишь вторая научная миссия, использующая передовую технологию НАСА, известную как ионный двигатель, также является первой миссией НАСА, вышедшей на орбиту двух крупных объектов.
«Двойная отдача от этой миссии», - сказал Рассел, добавив, что без ионного двигателя «Рассвет» стоил бы в три раза дороже.
В отличие от химических ракетных двигателей, ионные двигатели разгоняют свое топливо почти непрерывно, придавая каждому иону невероятную скорость. Топливом для ионного двигателя является ксенон, газ, который также используется в фотовспышках и более чем в четыре раза тяжелее воздуха. Ионы ксенона выстреливают из задней части двигателя на скорости 90 000 миль в час.
Выпускники Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе и докторанты работают с Расселом в миссии. «Сейчас у аспирантов есть отличная возможность присоединиться к проекту и помочь проанализировать данные», - сказал Рассел, который преподает планетоведение студентам Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе, а также физику Солнца и космоса студентам и аспирантам.
После выхода на орбиту Весты "Рассвет" отправится в свое трехлетнее путешествие к Церере, которая может содержать значительное количество воды или льда под своей каменной коркой - и, возможно, жизнь. По пути к Церере Доун может посетить еще один объект. Космический корабль встретится с Церерой и выйдет на орбиту в 2015 году, проводя исследования и наблюдения в течение как минимум пяти месяцев.
Рассел считает, что Церера и Веста, сформировавшиеся почти 4,6 миллиарда лет назад, сохранили свои ранние записи, вмороженные в их древние поверхности.
"Мы возвращаемся во времени к ранней Солнечной системе", сказал он.
Миссия Dawn управляется Лабораторией реактивного движения (JPL), подразделением Калифорнийского технологического института в Пасадене, Калифорния, для Управления научной миссии НАСА. В состав команды входят ученые из JPL, Центра космических полетов имени Годдарда НАСА, Института планетарных наук, Массачусетского технологического института и других учреждений.
Научные партнеры включают Институт Макса Планка по исследованию солнечной системы в Катленбурге, Германия; Институт планетарных исследований DLR в Берлине; Свободный университет в Берлине; Итальянский национальный институт астрофизики в Риме; и Итальянское космическое агентство.
Корпорация Orbital Sciences Corp. из Даллеса, штат Вирджиния, спроектировала и построила космический корабль Dawn.
UCLA отвечает за науку Dawn и работу с общественностью. Рассел возглавляет научную группу; он и его коллеги принимают научные решения через научный центр Института геофизики и планетарной физики Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе. Его научная группа играет ведущую роль в анализе и интерпретации данных с Dawn.
Dawn является частью программы NASA Discovery, управляемой Центром космических полетов НАСА им. Маршалла в Хантсвилле, штат Алабама, в рамках которой ученые находят инновационные способы раскрыть тайны нашей Солнечной системы, отвечая на некоторые из самых старых вопросов человечества.