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Amanecer (nave espacial)

Dawn es una sonda espacial retiradaque fue lanzada por la NASA en septiembre de 2007 con la misión de estudiar dos de los tres protoplanetas conocidos del cinturón de asteroides : Vesta y Ceres . [1] En el cumplimiento de esa misión, la novena del Programa Discovery de la NASA , Dawn entró en órbita alrededor de Vesta el 16 de julio de 2011 y completó una misión de reconocimiento de 14 meses antes de partir hacia Ceres a finales de 2012. [10] [11] Entró en órbita alrededor de Ceres el 6 de marzo de 2015. [12] [13] En 2017, la NASA anunció que la misión planificada de nueve años se extendería hasta quese agotara el suministro de combustible de hidracina de la sonda. [14] El 1 de noviembre de 2018, la NASA anunció que Dawn había agotado su hidracina y la misión terminó. La sonda abandonada permanece en una órbita estable alrededor de Ceres. [15]

Dawn es la primera nave espacial que ha orbitado dos cuerpos extraterrestres, [16] la primera nave espacial que ha visitado Vesta o Ceres, y la primera que ha orbitado un planeta enano. [17]

La misión Dawn fue gestionada por el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA , y los componentes de la nave espacial contribuyeron con socios europeos de Italia, Alemania, Francia y los Países Bajos. [18] Fue la primera misión exploratoria de la NASA que utilizó propulsión iónica , lo que le permitió entrar y salir de la órbita de dos cuerpos celestes. Las misiones anteriores con objetivos múltiples que utilizaban cohetes propulsados ​​por motores químicos , como el programa Voyager , estaban restringidas a sobrevuelos . [5]

Historia del proyecto

Antecedentes tecnológicos

SERT-1: primera nave espacial de la NASA con motor iónico ; [19] lanzado el 20 de julio de 1964. [20]

El primer propulsor de iones en funcionamiento en los EE. UU. fue construido por Harold R. Kaufman en 1959 en el Centro de Investigación Glenn de la NASA en Ohio . El propulsor era similar al diseño general de un propulsor de iones electrostáticos en rejilla con mercurio como propulsor. Siguieron pruebas suborbitales del motor durante la década de 1960, y en 1964 el motor fue probado en un vuelo suborbital a bordo del Space Electric Rocket Test 1 (SERT 1). Funcionó con éxito durante los 31 minutos previstos antes de volver a caer a la Tierra. [21] Esta prueba fue seguida por una prueba orbital, SERT-2, en 1970.

Deep Space 1 (DS1), que la NASA lanzó en 1998, demostró el uso de larga duración de un propulsor de iones propulsado por xenón en una misión científica [22] y validó varias tecnologías, incluido el propulsor de iones electrostático NSTAR . como realizar un sobrevuelo de un asteroide y un cometa. [23] Además del propulsor de iones, entre las otras tecnologías validadas por el DS1 se encontraba el pequeño transpondedor de espacio profundo , que se utiliza en Dawn para comunicaciones de largo alcance. [23]

Selección del programa de descubrimiento

Se presentaron veintiséis propuestas a la licitación del Programa Discovery , con un presupuesto inicialmente previsto de 300 millones de dólares. [24] Tres semifinalistas fueron seleccionados en enero de 2001 para un estudio de diseño de fase A: Dawn, Kepler e INSIDE Júpiter. [25] En diciembre de 2001, la NASA seleccionó las misiones Kepler y Dawn para el programa Discovery. [24] Ambas misiones fueron inicialmente seleccionadas para su lanzamiento en 2006. [24]

Cancelación y reintegro

El estado de la misión Dawn cambió varias veces. El proyecto fue cancelado en diciembre de 2003, [26] y luego reinstaurado en febrero de 2004. En octubre de 2005, el trabajo en Dawn fue puesto en modo de "inactividad", y en enero de 2006, la misión fue discutida en la prensa como "pospuesta indefinidamente". ", aunque la NASA no había hecho nuevos anuncios sobre su estado. [27] El 2 de marzo de 2006, Dawn fue nuevamente cancelada por la NASA. [28]

El fabricante de la nave espacial, Orbital Sciences Corporation , apeló la decisión de la NASA, ofreciendo construir la nave espacial al costo, renunciando a cualquier beneficio para ganar experiencia en un nuevo campo de mercado. Luego, la NASA puso la cancelación bajo revisión, [29] y el 27 de marzo de 2006, se anunció que la misión no sería cancelada después de todo. [30] [31] En la última semana de septiembre de 2006, la integración de la carga útil de instrumentos de la misión Dawn alcanzó su plena funcionalidad. Aunque originalmente se proyectó que costaría 373 millones de dólares, los sobrecostos inflaron el costo final de la misión a 446 millones de dólares en 2007. [32] Christopher T. Russell fue elegido para liderar el equipo de la misión Dawn .

Antecedentes científicos

Comparación de escalas de Vesta, Ceres y la Luna

La misión Dawn fue diseñada para estudiar dos grandes cuerpos en el cinturón de asteroides con el fin de responder preguntas sobre la formación del Sistema Solar , así como para probar el rendimiento de sus propulsores de iones en el espacio profundo. [1] Ceres y Vesta fueron elegidos como dos protoplanetas contrastantes , el primero aparentemente "húmedo" (es decir, helado y frío) y el otro "seco" (es decir, rocoso), cuya acreción terminó con la formación de Júpiter . Los dos cuerpos proporcionan un puente en la comprensión científica entre la formación de planetas rocosos y los cuerpos helados del Sistema Solar, y bajo qué condiciones un planeta rocoso puede retener agua. [33]

La Unión Astronómica Internacional (IAU) adoptó una nueva definición de planeta el 24 de agosto de 2006, que introdujo el término " planeta enano " para los mundos elipsoidales que eran demasiado pequeños para calificar para el estatus planetario al "limpiar su vecindad orbital" de otra materia en órbita . . Dawn es la primera misión para estudiar un planeta enano y llegó a Ceres unos meses antes de la llegada de la sonda New Horizons a Plutón en julio de 2015.

Imagen del amanecer de Ceres desde 13.600 km, 4 de mayo de 2015

Ceres comprende un tercio de la masa total del cinturón de asteroides. Sus características espectrales sugieren una composición similar a la de una condrita carbonosa rica en agua . [34] Vesta, un asteroide acondrítico más pequeño y pobre en agua que comprende una décima parte de la masa del cinturón de asteroides, ha experimentado un calentamiento y una diferenciación significativos . Muestra signos de un núcleo metálico , una densidad similar a la de Marte y flujos basálticos similares a los de la Luna. [35]

La evidencia disponible indica que ambos cuerpos se formaron muy temprano en la historia del Sistema Solar, conservando así un registro de eventos y procesos desde el momento de la formación de los planetas terrestres. La datación con radionúclidos de fragmentos de meteoritos que se cree provienen de Vesta sugiere que Vesta se diferenció rápidamente, en tres millones de años o menos. Los estudios de evolución térmica sugieren que Ceres debió formarse algún tiempo después, más de tres millones de años después de la formación de los CAI (los objetos más antiguos conocidos con origen en el Sistema Solar). [35]

Además, Vesta parece ser la fuente de muchos objetos más pequeños en el Sistema Solar. La mayoría (pero no todos) los asteroides cercanos a la Tierra de tipo V , y algunos asteroides del cinturón principal externo, tienen espectros similares a los de Vesta y, por lo tanto, se los conoce como vestoides . Se cree que el cinco por ciento de las muestras de meteoritos encontradas en la Tierra, los meteoritos howardita-eucrita-diogenita (HED), son el resultado de una colisión o colisiones con Vesta.

Se piensa que Ceres puede tener un interior diferenciado; [36] su achatamiento parece demasiado pequeño para un cuerpo indiferenciado, lo que indica que consiste en un núcleo rocoso cubierto por un manto helado . [36] Existe una gran colección de muestras potenciales de Vesta accesibles a los científicos, en forma de más de 1.400 meteoritos HED, [37] que brindan información sobre la historia y estructura geológica de Vesta. Se cree que Vesta consiste en un núcleo metálico de hierro y níquel, un manto rocoso de olivino y una corteza suprayacentes. [38] [39] [40]

  • El primer mapa en color de Ceres by Dawn (color exagerado, marzo de 2015)
    El primer mapa en color de Ceres by Dawn (color exagerado, marzo de 2015)

Objetivos

Animación de la trayectoria de Dawn del 27 de septiembre de 2007 al 5 de octubre de 2018.
   Amanecer   ·   Tierra  ·   Marte  ·   4 Vestas   ·   1 Cereza
Trayectoria de vuelo aproximada de Dawn

El objetivo de la misión Dawn era caracterizar las condiciones y procesos del primer eón del Sistema Solar investigando en detalle dos de los protoplanetas más grandes que permanecen intactos desde su formación. [1] [41]

Aunque la misión ha finalizado, los análisis e interpretaciones de datos continuarán durante muchos años. La cuestión principal que aborda la misión es el papel del tamaño y el agua en la determinación de la evolución de los planetas. [41] Ceres y Vesta son cuerpos muy adecuados para abordar esta cuestión, ya que son dos de los protoplanetas más masivos. Ceres es geológicamente muy primitivo y helado, mientras que Vesta es evolucionada y rocosa. Se cree que sus características contrastantes fueron el resultado de que se formaron en dos regiones diferentes del Sistema Solar temprano. [41]

Hay tres impulsores científicos principales para la misión. En primer lugar, la misión Dawn puede capturar los primeros momentos del origen del Sistema Solar, brindando una idea de las condiciones bajo las cuales se formaron estos objetos. En segundo lugar, Dawn determina la naturaleza de los componentes básicos a partir de los cuales se formaron los planetas terrestres, mejorando la comprensión científica de esta formación. Finalmente, contrasta la formación y evolución de dos pequeños planetas que siguieron caminos evolutivos muy diferentes, lo que permite a los científicos determinar qué factores controlan esa evolución. [41]

Instrumentos

Vista de cámara encuadrada de los puntos brillantes de Ceres

El Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA proporcionó la planificación y gestión generales de la misión, el sistema de vuelo y el desarrollo de la carga útil científica, y proporcionó el sistema de propulsión iónica . Orbital Sciences Corporation proporcionó la nave espacial, que constituyó la primera misión interplanetaria de la empresa. El Instituto Max Planck para la Investigación del Sistema Solar y el Centro Aeroespacial Alemán (DLR) proporcionaron las cámaras de encuadre, la Agencia Espacial Italiana proporcionó el espectrómetro de mapeo y el Laboratorio Nacional de Los Álamos proporcionó el espectrómetro de rayos gamma y neutrones . [5]

Se consideró un magnetómetro y un altímetro láser para la misión, pero finalmente no se utilizaron. [53]

Especificaciones

Amanecer antes de la encapsulación en su plataforma de lanzamiento el 1 de julio de 2007

Dimensiones

Con su panel solar en la posición de lanzamiento retraída, la nave espacial Dawn tiene 2,36 metros (7,7 pies) de ancho. Con sus paneles solares completamente extendidos, Dawn tiene 19,7 m (65 pies) de ancho. [54] Los paneles solares tienen una superficie total de 36,4 m 2 (392 pies cuadrados). [55] La antena principal tiene cinco pies (1,24 metros) de diámetro. [dieciséis]

Sistema de propulsión

La nave espacial Dawn fue propulsada por tres propulsores de iones de xenón derivados de la tecnología NSTAR utilizada por la nave espacial Deep Space 1 , [56] utilizando uno a la vez. Tienen un impulso específico de 3.100 sy producen un empuje de 90 mN. [57] Toda la nave espacial, incluidos los propulsores de propulsión iónica, estaba propulsada por un  panel solar fotovoltaico de arseniuro de galio de triple unión de 10 kW (a 1 AU ) fabricado por Dutch Space. [58] [59] A Dawn se le asignaron 247 kg (545 lb) de xenón para su aproximación a Vesta y llevó otros 112 kg (247 lb) para llegar a Ceres, [60] de una capacidad total de 425 kg (937 lb) de propulsor a bordo . [61] Con el propulsor que llevaba, Dawn pudo realizar un cambio de velocidad de aproximadamente 11 km/s en el transcurso de su misión, mucho más que cualquier nave espacial anterior lograda con propulsor a bordo después de la separación de su cohete de lanzamiento. [60] Sin embargo, el empuje fue muy suave; Se necesitaron cuatro días a toda velocidad para acelerar el Dawn de cero a 96 km/h (60 mph). [16] Dawn es la primera misión puramente exploratoria de la NASA que utiliza motores de propulsión iónica. [62] La nave espacial también tiene doce propulsores de hidracina de 0,9 N para control de actitud (orientación), que también se utilizaron para ayudar en la inserción orbital. [63]

La nave espacial Dawn pudo alcanzar un nivel récord de propulsión gracias a su motor de iones. [64] La NASA destacó tres áreas específicas de excelencia: [65]

Microchip de divulgación

Dawn lleva un chip de memoria que lleva los nombres de más de 360.000 entusiastas del espacio. [66] Los nombres se enviaron en línea como parte de un esfuerzo de divulgación pública entre septiembre de 2005 y el 4 de noviembre de 2006. [67] El microchip, que tiene dos centímetros de diámetro, se instaló el 17 de mayo de 2007, sobre el ion delantero de la nave espacial. propulsor, debajo de su antena de alta ganancia . [68] Se fabricó más de un microchip, y se exhibió una copia de seguridad en el evento de puertas abiertas de 2007 en el Jet Propulsion Laboratory en Pasadena, California.

Resumen de la misión

Preparativos de lanzamiento

El 10 de abril de 2007, la nave espacial llegó a la filial de Operaciones Espaciales Astrotech de SPACEHAB, Inc. en Titusville, Florida , donde fue preparada para su lanzamiento. [69] [70] El lanzamiento estaba originalmente programado para el 20 de junio, pero se retrasó hasta el 30 de junio debido a retrasos en las entregas de piezas. [71] Una grúa rota en la plataforma de lanzamiento, utilizada para elevar los propulsores de cohetes sólidos , retrasó aún más el lanzamiento durante una semana, hasta el 7 de julio; Antes de esto, el 15 de junio, la segunda etapa fue izada con éxito en su posición. [72] Un percance en las instalaciones de Operaciones Espaciales de Astrotech, que implicó daños leves a uno de los paneles solares, no tuvo efecto en la fecha de lanzamiento; sin embargo, el mal tiempo hizo que el lanzamiento se retrasara hasta el 8 de julio. Los problemas de seguimiento del alcance retrasaron el lanzamiento hasta el 9 de julio y luego hasta el 15 de julio. Luego se suspendió la planificación del lanzamiento para evitar conflictos con la misión Phoenix a Marte, que se lanzó con éxito. el 4 de agosto.

Lanzamiento

Lanzamiento de Dawn en un cohete Delta II desde el Complejo de Lanzamiento Espacial 17 de la Estación de la Fuerza Aérea de Cabo Cañaveral el 27 de septiembre de 2007

El lanzamiento de Dawn fue reprogramado para el 26 de septiembre de 2007, [73] [74] [75] luego el 27 de septiembre, debido al mal tiempo que retrasó el abastecimiento de combustible de la segunda etapa, el mismo problema que retrasó el intento de lanzamiento del 7 de julio. La ventana de lanzamiento se extendió de 07:20 a 07:49 EDT (11:20 a 11:49 GMT ). [76] Durante la espera incorporada final en T-4 minutos, un barco entró en el área de exclusión en alta mar, la franja de océano donde los propulsores de cohetes probablemente caerían después de la separación. Después de ordenar a la nave que abandonara el área, el lanzamiento tuvo que esperar hasta el final de una ventana para evitar colisiones con la Estación Espacial Internacional . [77] Dawn finalmente se lanzó desde la plataforma 17-B en la Estación de la Fuerza Aérea de Cabo Cañaveral en un cohete Delta 7925-H [78] a las 07:34 EDT, [79] [80] [81] alcanzando la velocidad de escape con la ayuda de una tercera etapa de combustible sólido estabilizada por giro . [82] [83] A partir de entonces, los propulsores de iones de Dawn tomaron el control.

Tránsito a Vesta

Después de las pruebas iniciales, durante las cuales los propulsores de iones acumularon más de 11 días y 14 horas de funcionamiento, Dawn comenzó la propulsión de crucero a largo plazo el 17 de diciembre de 2007. [84] El 31 de octubre de 2008, Dawn completó su primera fase de propulsión para enviarlo a Marte para un sobrevuelo asistido por gravedad en febrero de 2009. Durante esta primera fase de crucero interplanetario, Dawn pasó 270 días, o el 85% de esta fase, utilizando sus propulsores. Gastó menos de 72 kilogramos de propulsor de xenón para un cambio total de velocidad de 1,81 km/s. El 20 de noviembre de 2008, Dawn realizó su primera maniobra de corrección de trayectoria (TCM1), encendiendo su propulsor número 1 durante 2 horas y 11 minutos.

Imagen NIR en escala de grises de Marte (noroeste de Tempe Terra ), tomada por Dawn durante su sobrevuelo en 2009

Dawn hizo su aproximación más cercana (549 km) a Marte el 17 de febrero de 2009, durante una asistencia gravitacional exitosa. [85] [86] Este sobrevuelo ralentizó la velocidad orbital de Marte en aproximadamente 2,5 cm (1 pulgada) cada 180 millones de años. [16] Ese día, la nave espacial se puso en modo seguro , lo que provocó cierta pérdida de adquisición de datos. Se informó que la nave espacial volvió a estar en pleno funcionamiento dos días después, sin que se identificara ningún impacto en la misión posterior. Se informó que la causa principal del evento fue un error de programación de software. [87]

Para viajar desde la Tierra hasta sus objetivos, Dawn viajó en una trayectoria alargada en espiral hacia afuera. La cronología real de Vesta y la cronología estimada [ necesita actualización ] de Ceres son las siguientes: [2]

Enfoque Vesta

A medida que Dawn se acercaba a Vesta, el instrumento Framing Camera tomó imágenes progresivamente de mayor resolución, que fueron publicadas en línea y en conferencias de prensa por la NASA y el MPI.

El 3 de mayo de 2011, Dawn adquirió su primera imagen de objetivo, a 1.200.000 km de Vesta, y comenzó su fase de aproximación al asteroide. [89] El 12 de junio, la velocidad de Dawn en relación con Vesta se redujo en preparación para su inserción orbital 34 días después. [90] [91]

Estaba previsto que Dawn entrara en órbita a las 05:00 UTC del 16 de julio después de un período de impulso con sus motores de iones. Debido a que su antena apuntaba en dirección opuesta a la Tierra durante el impulso, los científicos no pudieron confirmar de inmediato si Dawn realizó con éxito la maniobra. Luego, la nave espacial se reorientaría y estaba programada para registrarse a las 06:30 UTC del 17 de julio. [92] La NASA confirmó más tarde que recibió telemetría de Dawn indicando que la nave espacial entró con éxito en la órbita alrededor de Vesta, convirtiéndola en la primera nave espacial en orbitar un objeto en el cinturón de asteroides. [93] [94] No se pudo confirmar el momento exacto de la inserción, ya que dependía de la distribución masiva de Vesta, que no se conocía con precisión y en ese momento solo se había estimado. [95]

órbita de vesta

Después de ser capturada por la gravedad de Vesta y entrar en su órbita el 16 de julio de 2011, [96] Dawn se trasladó a una órbita más baja y más cercana haciendo funcionar su motor de iones de xenón utilizando energía solar. El 2 de agosto, detuvo su aproximación en espiral para entrar en una órbita de reconocimiento de 69 horas a una altitud de 2.750 km (1.710 millas). Asumió una órbita cartográfica de alta altitud de 12,3 horas a 680 km (420 millas) el 27 de septiembre y finalmente entró en una órbita cartográfica de baja altitud de 4,3 horas a 210 km (130 millas) el 8 de diciembre. [97] [98 ] [99]

Animación de la trayectoria de Dawn alrededor de 4 Vesta del 15 de julio de 2011 al 10 de septiembre de 2012.
   Amanecer  ·   4 Vesta

En mayo de 2012, el equipo de Dawn publicó los resultados preliminares de su estudio de Vesta, incluidas estimaciones del tamaño del núcleo rico en metales de Vesta, que se teoriza en 220 km (140 millas) de ancho. Los científicos afirmaron que creen que Vesta es "el último de su tipo", el único ejemplo que queda de los grandes planetoides que se unieron para formar planetas rocosos durante la formación del Sistema Solar. [96] [100] En octubre de 2012, se publicaron más resultados de Dawn sobre el origen de manchas y rayas oscuras anómalas en la superficie de Vesta, que probablemente fueron depositadas por antiguos impactos de asteroides. [101] [102] [103] En diciembre de 2012, se informó que Dawn había observado barrancos en la superficie de Vesta que se interpretó que habían sido erosionados por agua líquida que fluía transitoriamente. [104] [105] Más detalles sobre los descubrimientos científicos de la misión Dawn en Vesta se incluyen en la página de Vesta .

Originalmente, estaba previsto que Dawn partiera de Vesta y comenzara su viaje de dos años y medio a Ceres el 26 de agosto de 2012. [11] Sin embargo, un problema con una de las ruedas de reacción de la nave espacial obligó a Dawn a retrasar su salida de la gravedad de Vesta hasta el 5 de septiembre. , 2012. [10] [106] [107] [108] [109]

Tránsito a Ceres

Durante su estancia en órbita alrededor de Vesta, la sonda experimentó varios fallos en sus ruedas de reacción. Los investigadores planearon modificar sus actividades al llegar a Ceres para realizar un mapeo geográfico de corto alcance. El equipo de Dawn declaró que orientarían la sonda utilizando un modo "híbrido" utilizando ruedas de reacción y propulsores de iones. Los ingenieros determinaron que este modo híbrido ahorraría combustible. El 13 de noviembre de 2013, durante el tránsito, en una preparación de prueba, los ingenieros de Dawn completaron una serie de ejercicios de dicho modo híbrido de 27 horas de duración. [115]

El 11 de septiembre de 2014, el propulsor de iones de Dawn dejó de funcionar inesperadamente y la sonda comenzó a funcionar en modo seguro activado. Para evitar una falla en la propulsión, el equipo de la misión rápidamente cambió el motor de iones activos y el controlador eléctrico por otro. El equipo declaró que tenían un plan para reactivar este componente inutilizado más adelante en 2014. Es posible que el controlador del sistema de propulsión iónica haya sido dañado por una partícula de alta energía . Al salir del modo seguro el 15 de septiembre de 2014, el propulsor de iones de la sonda reanudó su funcionamiento normal. [116]

Además, los investigadores de Dawn también descubrieron que, después del problema de propulsión, Dawn no podía apuntar su principal antena de comunicaciones hacia la Tierra. En cambio, se reasignó temporalmente otra antena de menor capacidad. Para corregir el problema, se reinició la computadora de la sonda y se restableció el mecanismo de orientación de la antena principal. [116]

Enfoque de Ceres

Dawn comenzó a fotografiar un disco extendido de Ceres el 1 de diciembre de 2014, [117] con imágenes de rotaciones parciales el 13 y 25 de enero de 2015 publicadas como animaciones. Las imágenes tomadas desde Dawn of Ceres después del 26 de enero de 2015 excedieron la resolución de imágenes comparables del Telescopio Espacial Hubble . [118]

Progresión de imágenes de Ceres tomadas por Dawn entre enero y marzo de 2015

Debido al fallo de dos ruedas de reacción, Dawn realizó menos observaciones con cámara de Ceres durante su fase de aproximación que durante su aproximación a Vesta. Las observaciones con cámara requirieron girar la nave espacial, lo que consumió el precioso combustible de hidracina. Se planificaron siete sesiones fotográficas de navegación óptica (OpNav 1 a 7, los días 13 y 25 de enero, 3 y 25 de febrero, 1 de marzo y 10 y 15 de abril) y dos sesiones de observación de rotación completa (RC1 a 2, los días 12 y 19 de febrero). [ necesita actualización ] antes de que comience la observación completa con la captura orbital. La brecha entre marzo y principios de abril se debió a un período en el que Ceres aparece demasiado cerca del Sol desde el punto de vista de Dawn para tomar fotografías de manera segura. [119]

órbita de ceres

Animación de la trayectoria de Dawn alrededor de Ceres desde el 1 de febrero de 2015 hasta el 1 de febrero de 2025.
   Amanecer  ·   ceres

Dawn entró en la órbita de Ceres el 6 de marzo de 2015, [135] cuatro meses antes de la llegada de New Horizons a Plutón. Dawn se convirtió así en la primera misión que estudia un planeta enano a corta distancia. [136] [137] Dawn entró inicialmente en una órbita polar alrededor de Ceres y continuó refinando su órbita. Obtuvo su primer mapa topográfico completo de Ceres durante este período. [138]

Del 23 de abril al 9 de mayo de 2015, Dawn entró en una órbita RC3 (Caracterización de rotación 3) a una altitud de 13.500 km (8.400 millas). La órbita RC3 duró 15 días, durante los cuales Dawn alternaba la toma de fotografías y mediciones con sensores y luego transmitía los datos resultantes a la Tierra. [139] El 9 de mayo de 2015, Dawn impulsó sus motores de iones y comenzó un descenso en espiral de un mes de duración hasta su segundo punto de mapeo, una órbita de reconocimiento, tres veces más cerca de Ceres que la órbita anterior. La nave espacial se detuvo dos veces para tomar imágenes de Ceres durante su descenso en espiral hacia la nueva órbita.

El 6 de junio de 2015, Dawn entró en la nueva órbita de Survey a una altitud de 4.430 km (2.750 millas). En la nueva órbita de Survey, Dawn orbita Ceres cada tres días terrestres. [140] La fase de estudio duró 22 días (7 órbitas) y fue diseñada para obtener una vista global de Ceres con la cámara de encuadre de Dawn y generar mapas globales detallados con el espectrómetro de mapeo visible e infrarrojo (VIR).

El 30 de junio de 2015, Dawn experimentó un problema de software cuando se produjo una anomalía en su sistema de orientación. Respondió entrando en modo seguro y enviando una señal a los ingenieros, quienes solucionaron el error el 2 de julio de 2015. Los ingenieros determinaron que la causa de la anomalía estaba relacionada con el sistema de cardán mecánico asociado con uno de los motores de iones de Dawn . Después de cambiar a un motor de iones separado y realizar pruebas del 14 al 16 de julio de 2015, los ingenieros certificaron la capacidad de continuar la misión. [141]

El 17 de agosto de 2015, Dawn entró en la órbita HAMO (Órbita cartográfica de gran altitud). [142] Dawn descendió a una altitud de 1.480 km (920 millas), donde en agosto de 2015 comenzó la fase HAMO de dos meses. Durante esta fase, Dawn continuó adquiriendo mapas casi globales con el VIR y la cámara de encuadre a mayor resolución que en la fase de Estudio. También tomó imágenes en estéreo para resolver la superficie en 3D.

El 23 de octubre de 2015, Dawn comenzó una espiral de dos meses hacia Ceres para alcanzar una órbita LAMO (Órbita cartográfica de baja altitud) a una distancia de 375 km (233 millas). Desde que alcanzó esta cuarta órbita en diciembre de 2015, Dawn tenía previsto adquirir datos durante los próximos tres meses con su detector de rayos gamma y neutrones (GRaND) ​​y otros instrumentos que identificaron la composición en la superficie. [124]

Habiendo superado sus objetivos cartográficos, Dawn ascendió a su quinta órbita científica de 1.460 km (910 millas) a partir del 2 de septiembre de 2016, para completar observaciones adicionales desde un ángulo diferente. [143] Dawn comenzó a elevar su altitud a su sexta órbita científica de 7200 km (4500 millas) el 4 de noviembre de 2016, con el objetivo de alcanzarla en diciembre de 2016. El regreso a una altitud mayor permitió un segundo conjunto de datos en esta altitud, lo que mejora la calidad científica general cuando se agrega al primer lote. Sin embargo, esta vez la nave espacial se colocó donde no giraba en espiral y orbitaba en la misma dirección que Ceres, lo que redujo el consumo de propulsor. [144]

Conclusión de la misión

Se sugirió un sobrevuelo del asteroide 2 Pallas después de la finalización de la misión Ceres, pero nunca se consideró formalmente; orbitar a Palas no habría sido posible para Dawn debido a la alta inclinación de la órbita de Palas en relación con Ceres. [145]

En abril de 2016, el equipo del proyecto Dawn presentó una propuesta a la NASA para una misión extendida que habría visto a la nave espacial romper la órbita de Ceres y realizar un sobrevuelo del asteroide 145 Adeona en mayo de 2019, [146] argumentando que la ciencia ganó al visitar un tercer asteroide podría superar los beneficios de permanecer en Ceres. [88] Sin embargo, el Panel Superior de Revisión de Misiones Planetarias de la NASA rechazó la propuesta en mayo de 2016. [147] [148] Se aprobó una extensión de la misión por un año, pero el panel de revisión ordenó que Dawn permaneciera en Ceres, afirmando que el largo plazo Las observaciones a largo plazo del planeta enano, particularmente a medida que se acerca al perihelio , potencialmente producirían una mejor ciencia. [88]

La extensión de un año expiró el 30 de junio de 2017. [149] [150] La nave espacial fue colocada en una órbita no controlada pero relativamente estable alrededor de Ceres, donde se quedó sin propulsor de hidracina el 31 de octubre de 2018, [7] y donde permanecerá como un "monumento" durante al menos 20 años. [151] [152] [7]

Ceres: algunas de las últimas vistas de la nave espacial Dawn (1 de septiembre de 2018) [151] [152] [7]

Medios de comunicación

Imagen de alta resolución

Vista de alta resolución de Ceres tomada durante su órbita cartográfica de baja altitud

Imágenes del atlas de ceres

Mapas de Ceres

Vídeos de paso elevado

Ver también

Características de Ceres
Otras misiones de asteroides

Referencias

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  5. ^ abcde Rayman, Marc; Fraschetti, Thomas C.; Raymond, Carol A.; Russell, Christopher T. (5 de abril de 2006). "Dawn: una misión en desarrollo para la exploración de los asteroides del cinturón principal Vesta y Ceres" (PDF) . Acta Astronáutica . 58 (11): 605–616. Código Bib : 2006AcAau..58..605R. doi :10.1016/j.actaastro.2006.01.014 . Consultado el 14 de abril de 2011 .
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