Зора (свемирска сонда)

Из Википедије, слободне енциклопедије
(преусмерено са Зора (свемирски брод))
Disambig.svg
Уколико сте тражили друго значење, погледајте чланак Зора (вишезначна одредница).
Зора (Dawn)

Зора са Вестом (лево) и Церером (десно) – уметничко виђење (објекти на слици нису у сразмери).
Зора са Вестом (лево) и Церером (десно) – уметничко виђење (објекти на слици нису у сразмери).

Оператор НАСА
Произвођач Орбитал сајенсес/ЈПЛ/УЦЛА
Тип мисије oрбитер
Датум лансирања 27. септембар 2007. године у 11.34 УТЦ[1]
Ракета-носач Делта II 7925Х
Место лансирања ЛР17, Кејп Канаверал
Маса 1.240 kg
Извор напајања соларни панели
Снага напајања 1.300 W
Врста орбите поларна, кружна
Улазак у орбиту 16. јул 2011. – Веста[2]
6. март 2015. – Церера[3][4][5][6]
Међународна ознака 2007-043A
Вебсајт ЈПЛ - летелица Зора

Лого мисије Зора
Лого мисије Зора


Зора (енгл. Dawn) је мисија агенције НАСА којој је додељен задатак да истражи два највећа члана астероидног појаса - Весту и Цереру.[7] Лансирана у септембру 2007. године, и стигла до своје прве дестинације – Весте, 16. јула 2011. године у 04.47 УТЦ, и проучавала је из све ниже и ниже орбите преко годину дана. Затим је 5. септембра 2012. године поново упалила свој јонски погонски мотор и упутила се ка Церери.[8][9] Улазак у орбиту око Церере је планиран за фебруар 2015. године, али је услед соларне олује на кратко престао да ради погонски мотор, па је улазак у орбиту око овог небеског тела одложен[3], и коначно се догодио 6. марта 2015. године у 12.39 УТЦ.[4][5][6] Од 1. децембра 2014. сонда прикупља фотографије Церере, које су сваким даном све боље резолуције и на њима се већ могу уочити детаљи на површини.[10]

Летелица је конструисана у сарадњи са европским партнерима - Немачка је обезбедила фрејминг камеру, Италија спектрометар за мапирање и Холандија соларне панеле. Зором управља лабораторија за млазни погон, која је део калифорнијског института за технологију из Пасадене.

Уколико мисија прође по плану, сонда Зора ће постати прва која у току једне мисије ушла у орбиту око два различита небеска тела (или три ако се рачуна и Сунце).[11] Користи иновативан јонски погон за путовање од једног до другог тела. Све мисије са више циљева уз употребу конвенционалног погона, као што је био Војаџер програм, су до сада морале да буду ограничене на пролазак поред небеског тела без уласка у орбиту, што је значајно умањивало количину научних података који су били прикупљени.[12] Зора је прва истраживачка мисија агенције НАСА која користи јонски погон (коришћен је и раније, али само као демонстрација технологије у склопу других мисија са конвенционалним погоном).

Историја пројекта[уреди]

Отказивање мисије[уреди]

Статус мисије Зора мењао се неколико пута. Цео пројекат отказан је у децембру 2003. године[13], а затим поново активиран у фебруару 2004. У октобру 2005. године сви радови на сонди Зора су обустављени и стављени „на чекање“, а у јануару наредне 2006. године у новинама се наводила да је мисија „одложена на неодређено време“, иако агенција НАСА није у међувремену објављивала да је статус мисије промењен.[14] Затим је 2. марта 2006. мисија Зора поново отказана.[15]

Поновно активирање[уреди]

Компанија Орбитал сајенсес, која је била задужена за изградњу сонде, уложила је жалбу на одлуку агенције НАСА да се мисија откаже, и изразила жељу да изгради сонду уз претходно одобрена средства, чак и ако је то значило да ће бити у губитку, како би стекла искуство у изградњи истраживачких свемирских сонди. НАСА је након тога спровела ревизију своје одлуке[16], и 27. марта 2006. године објавила да мисија ипак неће бити отказана.[17][18] У последњој седмици септембра месеца 2006. инструменти који су уграђени на сонду су активирани по први пут и радили су савршено. Мада је буџетом било планирано да цела мисија кошта 373 милиона долара, одлагања и проблеми су ову цифру подигли на 446 милиона $.[19] Водећи истражитељ мисије је Кристофер Расел.

Циљеви[уреди]

Снимак Весте камером сонде Зора из орбите (17. јул 2011. године)

Циљ мисије Зора је да карактерише услове и процесе који су владали у раној фази развоја Сунчевог система детаљно изучавајући две протопланете које се нису промениле још од свог настанка.[20] Најважније питање на које сонда треба да пронађе одговор је улога величине (масе) и воде приликом еволуције неке планете.[20] Веста и Церера су веома погодне за сповођење истраживања на ову тему, јер су то два тела највеће масе од свих протопланета. Церера је са геолошке тачке гледишта веома примитивна и садржи доста леда, док је Веста прошла кроз већу еволуцију и стеновитија је. Сматра се да су тако различите јер су формиране у различитим регионима раног Сунчевог система.[20]

При развоју мисије, научници и инжењери су се водили са три покретача. Прво, мисија Зора моћи ће да истражи објекте који су формирани у најранијим фазама развоја Сунчевог система, чиме ће се стећи увид у овај период и начин на који су они формирани. Друго, Зора ће истражити од којих материјала и на који начин су ова небеска тела формирана, и тако стећи увид у еволуцију терестричких планета. И треће, сонда ће истражити два тела која су формирана на различите начине, па ће се тако стећи бољи увид у еволуцију небеских тела од настанка Сунчевог система и шта највише утиче на ту еволуцију.[20]

Спецификације[уреди]

Димензије[уреди]

Када се соларни панели налазе у склопљеном положају (у којем ће бити само током лансирања), сонда Зора дугачка је 2,36 m. Када се панели расклопе (у свемиру) сонда је дугачка 19,7 m.[21] Укупна површина коју прекривају соларне ћелије износи 36,4 m2.[22]

Погонски систем[уреди]

Соларни панели сонде Зора у испруженом положају (ради тестирања).

Сонда Зора за погон користи три ксенонска јонска мотора, који су наследници претходне верзије јонских мотора NSTAR коришћених код мисије Deep Space 1.[23] Ова, нова верзија јонског мотора производи специфични импулс од 3.100 секунди и потисак од 90 mN.[24] Системи целе сонде, укључујући и јонске моторе који је покрећу, напајају се соларним панелима на којима су постављене вишеспојне галијум арсенидне соларне ћелије, које на удаљености 1 АЈ од Сунца производе 10 kW. Соларне панеле направила је фирма Dutch Space.[25][26] За стизање до Весте, сонда је потрошила 275 kg ксенона, а за стизање од Весте до Церере додатних 110 kg[27], од укупно 425 kg ксенона колико је сипано у резервоаре.[28] Са расположивом количином погонског горива, сонда Зора могла је да промени своју брзину за чак 10 km/s током укупног трајања мисије, што је далеко више од било које претходне мисије након одвајања сонде од ракете-носача.[27] Зора је прва у потпуности истраживачка мисија агенције НАСА која за примарни погон користи јонске моторе.[29] Ови мотори коришћени су и током ранијих мисија, али углавном као демонстрација технологије и у комбинацији са реактивним моторима. Сонда такође поседује и 12 реактивних мотора напајаних хидразином, од којих сваки ствара потисак од 0,9 kN, и који се користе за контролу оријентације сонде и помажу главним моторима код уласка у орбиту око небеског тела (у овом случају Весте и Церере).[30]

Микрочип[уреди]

На сонду Зора уграђен је меморијски чип на којем се налази преко 360.000 имена свемирских ентузијаста из целог света.[31] Ова имена скупљена су преко интернета, где су на званичном сајту сви могли да попуне образац и пошаљу своје име заједно са содном у свемир. Прикупљање имена трајало је од септембра 2005. до 4. новембра 2006. године.[32] Овај микрочип (отприлике величине најмање кованице) уграђен је на сонду 17. маја 2007. године, изнад предњег јонског мотора, а испод велике параболичне антене.[33] Направљено је неколико оваквих микрочипова, а резервни чип је изложен током Дана отворених врата 2007. године, догађаја који се сваки године организује у седишту Лабораторије за млазни погон, у Пасадени (Калифорнија).

Инструменти[уреди]

Лабораторија за млазни погон агенције НАСА обезбедила је свеукупно планирање и управљање мисијом, развој авионике и инструмената, као и јонски погонски систем сонде. Корпорација Орбитал сајенсес изградила је тело сонде, што је њено прво учешће у мисији која је намењена истраживању свемира. Макс Планк институт за истраживање Сунчевог система и Немачки астронаутички центар (нем. Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V.; DLR) обезбедили су фрејминг камере, Италијанска свемирска агенција обезбедила је спектрометар за мапирање, док је Лос Аламос национална лабораторија обезбедила спектрометре неутрона и гама зрака.[12]

Поглед на сонду Зора без уграђених соларних панела.
  • Фрејминг камера – ова камера користи рефрактор апаратуру пречника 20 mm, са отвором бленде 7,9 и жижном даљином од 150 mm.[34][35] ЦЦД сензор, Thomson TH7888A[35], на фокалној равни има 1.024 x 1.024 пиксела, од којих сваки види 93 μrad, и који заједно производе видно поље од 5.5° x 5.5°. Точак са филтерима, са осам позиција, омогућава снимање панхроматских и спектрално селективних фотографија. Најшири филтер омогућава снимање фотографија спектра светлости од 400 до 1.050 nm. Уз ове снимке, фрејминг камера обезбедиће и снимке за оптичку навигацију када се сонда буде налазила у близини Весте и Церере. Рачунар камере је радијационо ојачана верзија Xilinx система, са LEON2 језгром и капацитетом меморије од 8 GiB.[35] Камером ће се снимити фотографије резолуције 16 m/пикселу код Весте и 66 m/пикселу код Церере.[35] Пошто је ова камера од виталног значаја и за научна истраживања и за оптичку навигацију сонде, уграђене су две идентичне камере (ради сигурности), од којих свака поседује сопствену оптику, електронику и кућиште.[12][36]

Магнетометар и ласерски висиномер такође су били разматрани за уграђивање на сонду, али се од њих одустало.[44]

Преглед мисије[уреди]

Лансирање[уреди]

Лансирање мисије Зора са лансирне рампе 17Б ваздухопловне базе Кејп Канаверал.

Зора је лансирана 27. септембра 2007. са лансирне рампе 17Б ваздухопловне базе Кејп Канаверал ракетом Делта II.[45] Оригинални датум лансирања је био три месеца раније, 20. јуна, али је померен више пута.

Летелица је 10. априла 2007. стигла у Тајтусвилу, на Флориди, где је почело њено припремање за лансирање. Само лансирање је померено са 20. на 30. јун због кашњења у достави појединих делова.[46] Квар на крану лансирне рампе, који се користи за подизање помоћних ракетних мотора на чврсто гориво, додатно је одложио лансирање за још 7 дана.[47] Несрећа у постројењу Астротеха приликом које је оштећен један од соларних панела летелице није утицала на лансирање, међутим лоши временски услови и улазак у временски оквир планиран за лансирање лендера Феникс условио је да се лансирање опет одложи. Затим је лансирање заказано за 27. септембар. За време уграђеног чекања од 4 минута пред полетање, брод је ушао у забрањену зону која се налази на путањи летелице, тако да је лансирање одложено за пар минута док се брод не удаљи, а онда је морало да се сачека док Међународна свемирска станица не пролети изнад центра Кенеди.[48] Полетање са рампе се коначно догодило у 12.34 СЕВ, летелица је убрзала до 11,46 километара у секунди у односу на Земљу,[49] а затим су јонски потисници преузели.

Транзит (од Земље до Весте)[уреди]

Планирана путања Зоре на путу ка својим дестинацијама.
Снимак Церере камером летелице Зора, 19. фебруар 2015. године.[50][51][52]

Циљ мисије је да окарактерише услове и процесе из најранијег периода формирања Сунчевог система детаљним проучавањем две највеће протопланете које се нису промениле још од свог формирања. Церера и Веста имају велики број супротних карактеристика, и мисли се да је разлог овоме што су настале у различитим регионима раног Сунчевог система. Процењује се да је језгро Весте сачињено од гвожђе-никла окруженог мантлом оливина ((Mg,Fe)2SiO4) са површинском кором.

Да би лагано крстарила од Земље ка својим дестинацијама, Зора је путовала издуженом спиралном трајекторијом. НАСА објављује и ажурира положај летелице на интернету.[53] Процењена хронологија мисије:[54]

  • 27. септембар 2007. - лансирање
  • 17. фебруар 2009. - гравитациона помоћ Марса
  • 16. јул 2011. - долазак до Весте (прелиминарна орбита)
  • 13. децембар 2011. - ниска орбита око Весте
  • 5. септембар 2012. - напуштање Весте
  • 6. март 2015. - долазак до Церере
  • (процена) почетак 2016. - крај примарних операција мисије

Продужење мисије након завршетка примарног дела је такође могућ, мада тешко вероватан, јер је већа научна добит да се дуже остане у орбити око Весте и Церере јер су до сада били потпуна непознаница.[55] Иако би 2 Палас био потенцијална мета за продужену мисију, одлагања током лансирања су вероватно то онемогућила. Количина горива је такође испланирана само до уласка у орбиту Церере, тако да би наставак мисије умногоме зависио од преостале количине горива.

Транзит (од Весте до Церере)[уреди]

Првобитно је било планрано да сонда Зора напусти Весту и започне путовање до Церере, које ће трајати око две и по године, 26. августа 2012. године.[9] Међутим, дошло је до проблема са једним од реакционих точкова сонде, тако да је напуштање гравитационог поља Весте одложено пар дана, и коначно се догодило 5. септембра 2012. године.[56][8][57][58][59]

Крај мисије[уреди]

Када буде остала без хидразина за оријентацију, сонда Зора постаће трајни сателит Церере, и предвиђа се да ће њена орбита око овог небеског тела бити веома стабилна (без варијација у орбиталној висини).[60]

Види још[уреди]

Референце[уреди]

  1. "Dawn Spacecraft Successfully Launched". NASA. September 27, 2007. Retrieved November 9, 2013
  2. „NASA's Dawn Spacecraft Begins Science Orbits of Vesta“. NASA. August 1, 2011 Приступљено August 6, 2011. 
  3. 3,0 3,1 „Dawn Spacecraft Begins Approach to Dwarf Planet Ceres“ Приступљено December 29, 2014. 
  4. 4,0 4,1 Dwayne Brown (6. март 2015.). „NASA Spacecraft Becomes First to Orbit a Dwarf Planet“. НАСА Приступљено 6. март 2015. 
  5. 5,0 5,1 Chris Gebhardt (6. март 2015.). „Dawn completes historic arrival at Ceres“. Nasaspaceflight.com Приступљено 6. март 2015. 
  6. 6,0 6,1 Mike Wall (6. март 2015.). „NASA Dawn Probe Enters Orbit Around Dwarf Planet Ceres, a Historic First“. Space.com Приступљено 6. март 2015. 
  7. „Asteroid Fact Sheet“. NASA Приступљено 30 July 2014. 
  8. 8,0 8,1 „NASA's Dawn Spacecraft Hits Snag on Trip to 2 Asteroids“. Space.com. August 15, 2012 Приступљено August 27, 2012. 
  9. 9,0 9,1 „Dawn Gets Extra Time to Explore Vesta“. NASA. April 18, 2012 Приступљено April 24, 2012. 
  10. „Dawn Journal“. NASA/JPL. December 29, 2014 Приступљено January 21, 2015. 
  11. „Dawn at Vesta Press Kit, p. 8“. NASA. July 2011 Приступљено September 6, 2012. 
  12. 12,0 12,1 12,2 12,3 Rayman, Marc; Fraschetti, Raymond, Russell (5). „Dawn: A mission in development for exploration of main belt asteroids Vesta and Ceres“. Acta Astronautica 58 (11): 605–616. Bibcode 2006AcAau..58..605R. DOI:10.1016/j.actaastro.2006.01.014 Приступљено 12. 2. 2012.. 
  13. Ambrosiano, Nancy (March 28, 2006). „NASA's Dawn mission is a go“. Los Alamos National Laboratory Приступљено October 1, 2007. 
  14. Chang, Alicia (2006). „NASA Asteroid Mission Won't Launch This Year“. Space.com Приступљено March 4, 2006. 
  15. Clark, Stephen (2006). „Probe built to visit asteroids killed in budget snarl“. SpaceflightNow.com Приступљено March 4, 2006. 
  16. „NASA reviewing canceled mission“. CNN.com. March 16, 2006. Archived from the original on March 21, 2006 Приступљено March 27, 2006. 
  17. Geveden, Rex (2006). „Dawn Mission Reclama“ (PDF) Приступљено March 27, 2006. 
  18. Malik, Tariq (March 27, 2006). „NASA Reinstates Cancelled Asteroid Mission“. Space.com Приступљено March 27, 2006. 
  19. „Dawn“. NASA – National Space Science Data Center Приступљено July 16, 2011. 
  20. 20,0 20,1 20,2 20,3 „Mission Objectives“. JPL – NASA. 2006 Приступљено March 23, 2013. 
  21. „Mission Overview“ Приступљено 17 August 2014. 
  22. Scott W. Benson (8 November 2007). „Solar Power for Outer Planets Study“ (PDF). NASA Приступљено 27 November 2014. 
  23. „Dawn Mission“. NASA – JPL Приступљено July 18, 2011. 
  24. „Dawn, Ion Propulsion“. NASA Приступљено September 28, 2007. 
  25. „Dawn, Spacecraft“. NASA Приступљено September 28, 2007. 
  26. „Dawn Solar Arrays“. Dutch Space. 2007 Приступљено July 18, 2011. 
  27. 27,0 27,1 „Dawn: Mission description“. UCLA Space Physics Center. October 17, 2006 Приступљено September 28, 2007. 
  28. Watanabe, Susan (July 5, 2007). „Dawn: Spacecraft & Instruments“. NASA Приступљено August 10, 2006. 
  29. „Dawn Lifts Off“. National Geographic Society Приступљено September 28, 2007. 
  30. „NASA - NSSDC - Spacecraft - Details“ Приступљено 22 January 2015. 
  31. „All Aboard the Dawn Spacecraft“. JPL – NASA. May 20, 2007 Приступљено May 21, 2007. 
  32. „Send Your Name to the Asteroid Belt“. JPL.NASA.gov. November 4, 2006. Archived from the original on 2007-04-11 Приступљено June 21, 2007. 
  33. „Kennedy Media Gallery“. NASA. May 17, 2007 Приступљено June 21, 2007. 
  34. 34,0 34,1 „Dawn Spacecraft and Instruments“ Приступљено 17 August 2014. 
  35. 35,0 35,1 35,2 35,3 Sierks, et al. – The Dawn Framing Camera: A Telescope En Route to the Asteroid Belt - MPS/DLR/IDA
  36. Sierks, H.; Keller, H. U.; Jaumann, R.; Michalik, H.; Behnke, T.; Bubenhagen, F.; Büttner, I.; Carsenty, U. et al. (2011). „The Dawn Framing Camera“. Space Science Reviews 163 (1-4): 263–327. Bibcode 2011SSRv..tmp...20S. DOI:10.1007/s11214-011-9745-4. 
  37. Sanctis, M. C.; Coradini, A.; Ammannito, E.; Filacchione, G.; Capria, M. T.; Fonte, S.; Magni, G.; Barbis, A. et al. (2010). „The VIR Spectrometer“. Space Science Reviews 163 (1-4): 329–369. Bibcode 2010SSRv..tmp..103D. DOI:10.1007/s11214-010-9668-5. 
  38. „Science Payload“. NASA Приступљено March 21, 2010. 
  39. „GRaND science instrument moves closer to launch from Cape“. NASA Приступљено March 21, 2010. 
  40. Righter, Kevin; Drake, Michael J. (1997). „A magma ocean on Vesta: Core formation and petrogenesis of eucrites and diogenites“. Meteoritics & Planetary Science 32 (6): 929–944. Bibcode 1997M&PS...32..929R. DOI:10.1111/j.1945-5100.1997.tb01582.x. 
  41. Drake, Michael J. (2001). „The eucrite/Vesta story“. Meteoritics & Planetary Science 36 (4): 501–513. Bibcode 2001M&PS...36..501D. DOI:10.1111/j.1945-5100.2001.tb01892.x. 
  42. Prettyman, Thomas H. (2004). Mapping the elemental composition of Ceres and Vesta: Dawn[quotation mark]s gamma ray and neutron detector. „Proceedings of SPIE“. Instruments, Science, and Methods for Geospace and Planetary Remote Sensing 5660: 107. DOI:10.1117/12.578551. 
  43. Prettyman, T.H. (August 2003). „Gamma-ray and neutron spectrometer for the Dawn mission to 1 Ceres and 4 Vesta“. IEEE Transactions 50 (4): 1190–1197. Bibcode 2003ITNS...50.1190P. DOI:10.1109/TNS.2003.815156. 
  44. Oberg, James (September 27, 2007). „Spacecraft’s ion drive gets its day in the sun“. MSNBC Приступљено January 7, 2012. 
  45. „Извештај лансирања.“, НАСА, Приступљено 15. 2. 2012.
  46. „Лансирање астероидне мисије одложено.“, Приступљено 15. 2. 2012.
  47. „Квар на крану одложио лансирање.“, Флорида тудеј, Приступљено 15. 2. 2012.
  48. „НАСА лансирни блог.“, Приступљено 15. 2. 2012.
  49. „http://www-ssc.igpp.ucla.edu/dawn/DawnJournal_24August08.html“, Приступљено 15. 2. 2012.
  50. Landau, Elizabeth (January 19, 2015). „Dawn Delivers New Image of Ceres“. NASA Приступљено January 19, 2015. 
  51. Chang, Kenneth (January 19, 2015). „NASA Spacecraft Get a Closer Look at Dwarf Planets Pluto and Ceres“. New York Times Приступљено January 19, 2015. 
  52. „Ceres Sharper Than Ever (Animation)“. NASA. January 25, 2015 Приступљено January 27, 2015. 
  53. „Тренутан положај летелице Зора.“, Приступљено 15. 2. 2012.
  54. „Значајни догађаји мисије.“, Приступљено 15. 2. 2012.
  55. „Често постављана питања.“, НАСА, Приступљено 15. 2. 2012.
  56. „Dawn departs Vesta to become first asteroid hopper“. New Scientist. September 6, 2012 Приступљено November 9, 2013. 
  57. „Dawn Engineers Assess Reaction Wheel“. NASA/JPL. August 18, 2012 Приступљено January 22, 2015. 
  58. „'Dawn has departed the giant asteroid Vesta'“. NASA/JPL. September 5, 2012. 
  59. Staff, Space.com. „NASA's Dawn Spacecraft Says Goodbye to Giant Asteroid Vesta“. Yahoo.com Приступљено September 6, 2012. 
  60. „Dawn spacecraft gets an eyeful of dwarf planet Ceres“. BBC. January 19, 2015 Приступљено January 20, 2015. 

Спољашње везе[уреди]