Космический аппарат Dawn

Малые планеты и астероиды – источники ценной для ученых информации о ранних стадиях образования планетарных систем.

Как изучают астероиды?

Ввиду малых размеров наблюдать их с помощью телескопов и другой наземной аппаратуры крайне тяжело. Даже выведенный на орбиту телескоп «Хаббл» недостаточно информативен для их изучения. Только находясь в непосредственной близости от этих тел, можно провести нужные исследования и затем передать результаты на Землю. Именно такая задача возложена на космический аппарат Dawn с временным ориентиром завершения работ – июль 2015 года.

Ракета-носитель

Для запуска исследовательского зонда использовалась ракета-носитель Delta II, являющаяся аналогом российского «Союз-У». Эта модификация разработана в 1989 году американской компанией «МакДоннел Дуглас» и относится к среднему классу носителей.

Получила активное применение после закрытия программы по использованию «Спейс Шаттл». Монополизация космического рынка США такими гигантами как Boeing и Lockheed Martin, привела к тому, что сейчас производством этих ракет (как и Atlas V) занимается их совместная коммерческая структура – United Launch Alliance.

Задачи экспедиции

Миссия аппарата Dawn – достичь астероида Веста и карликовой планеты Церера, которые располагаются в поясе астероидов, обращающемся вокруг Солнца между орбитами Марса и Юпитера. Имеющаяся на борту аппаратура позволяет собрать необходимые ученым данные и передать их на Землю. Эти два объекта в некотором смысле являются антиподами и именно поэтому выбраны в качестве объектов исследования. Считается, что поверхность Цереры покрыта толстым слоем льда (до 100 км), а Веста представляет собой базальтовый метеорит.

Основные характеристики станции

Межпланетная станция имеет форму близкую к параллелепипеду с максимальным и минимальным габаритными размерами 1,77 м и 1,27 м соответственно. Антенна, установленная на одной из граней, имеет диаметр 1,52 м. Масса летательного аппарата (с топливом) – 1217.7 кг. Двигательная установка состоит из 12 двигателей коррекции (тягой 0,9 Н), работающих на гидразине, и трех электрореактивных двигателей. Последние имеют регулируемый диапазон тяги 19–92 мН и суммарную продолжительность работы более 50 тысяч часов. Энергообеспечение станции осуществляется двумя внешними солнечными батареями и одной бортовой – никель-водородной.

Галерея снимков Цереры переданных зондом Dawn

Система управления

Система управления космического аппарата основана на трех стойких к радиации одноплатных процессорах RAD6000, обладающих памятью в 8 Гбит. По сути, они дублируют работу друг друга, создавая повышенную надежность системы в целом. Для связи с центром управления станция оборудована четырьмя антеннами: одной остронаправленной и тремя обычными. Мощность, потребляемая бортовым передатчиком, составляет 100 Вт, а скорость передачи информации на Землю варьируется в диапазоне от 41 до 128 кбит/с.

Бортовое оборудование

Космический аппарат оснащен тремя основными комплексами научной аппаратуры, предназначенными для изучения малых планет. В первый входят две дублирующие друг друга кадровые камеры Framing Camera, изготовленные в Германии. Они оснащены цветными фильтрами, работающими в видимом и инфракрасном диапазоне. Второй тип оборудования – детектор гамма лучей и нейтронного излучения, включающий в себя 21 датчик, которые должны помочь определить химический состав небесных тел. И третий – спектрометр, работающий в видимом и инфракрасном диапазоне и предназначенный для минералогических исследований.

Хронология событий

В 2007 году, 17 декабря межпланетная станция отправилась в космическое путешествие. Ключевыми событиями на первом этапе стали: гравитационный маневр для набора скорости в районе Марса в декабре 2009 года и прилет в зону астероида Веста в августе 2011.

Полный календарный год был отведен на проведение исследований этого небесного тела. Первоначально планировалось задержаться там на три месяца меньше, но из-за необходимости более подробного изучения участка, скрытого в тени, экспедиция задержалась.