Dawn

A missão Dawn, consiste numa nave espacial norte-americana, que foi lançada pela NASA a 27 de Setembro de 2007 e que será gerenciada pelo Laboratório de jato-propulsão – JPL, do estado da Califórnia, Estados Unidos. Terá a finalidade de lançar uma sonda que irá examinar os planetas anões Ceres e Vesta. Esses corpos celestes pertencem ao Cinturão de Asteroides situados entre Marte e Júpiter.

Eles são os maiores asteroides do nosso Sistema Solar  e são por vezes denominados de protoplanetas (planetas embriões) e pensa-se que permaneceram intactos desde a sua formação. A missão Dawn está incluída no programa da NASA denominado de Programa Discovery.

A missão Dawn

Trajetória da sonda Dawn

O objetivo primário desta missão científica é o de entender o nosso Sistema Solar através destes dois protoplanetas. Observações conduzidas a partir da Terra indicam que eles têm uma composição bastante diferente um do outro e que permaneceram intactos deste a sua formação, isso à cerca de 4,6 bilhões de anos atrás.

Inicialmente a nave espacial Dawn deverá interceptar e orbitar próximo ao protoplaneta Vesta por oito meses e conduzir observações remotas utilizando um conjunto de instrumentos científicos a bordo da sonda. Depois esta sonda deverá partir e se dirigir rumo a Ceres para fazer os mesmos tipos de observações.

A sonda Dawn deverá ser a primeira nave espacial com finalidade puramente científica, a ser impulsionada por um propulsor de íons, considerado o mais avançado e eficiente sistema de propulsão no espaço.

Este motor deverá fornecer propulsão adicional a sonda para atingir a Vesta após a sua separação do seu foguete lançador o foguete Delta 7925H. O propulsor de íons deverá ser utilizado para as operações de aproximação junto aos protoplanetas, também para elevar e para diminuir a altitude de órbita da sonda.

Os protoplanetas

O que a missão Dawn procura saber é como o tamanho e a quantidade de água determinou a evolução dos planetas. Ceres e Vesta são os corpos celestes que devem responder a esta questão, pois são os mais massivos dos protoplanetas do Cinturão de Asteroides, que não puderam vingar devido a sua formação nas proximidades do gigante Júpiter, que suga toda matéria próxima de sua órbita não permitindo a criação de corpos celestes maiores. Ceres aparenta ter bastante água congelada e enquanto que Vesta é um protoplaneta seco. Ceres pode ter atividade hidrológica e processos de crescimento e de recuo de suas capas polares constituídas de gelo. No entanto, Vesta pode ter rochas altamente magnéticas como as rochas deMarte. Ceres aparenta ter uma permanente e tênue atmosfera que a distinguiria dos outros demais protoplanetas e é mesmo de longe o asteroide mais massivo do cinturão.

As três principais metas científicas a serem seguidas nesta missão são:

• Primeiro: procurar entender como foi o início da formação do Sistema Solar, procurando entender como estes objetos foram formados.
• Segundo: a sonda Dawn procurará entender a natureza da formação de seus corpos para entender como a Terra foi formada.
• Terceiro: Procurar saber por que dois pequenos planetas seguiram caminhos evolucionários tão diferentes e entender o que controlou esta evolução.

Os dados obtidos dos dois protoplanetas com o auxílio dos dados coletados de Mercúrio , Terra e Marte serão utilizados para entender a formação do Sistema Solar.

Imagem de Vesta tirada pela Dawn em 1 de julho de 2011.

• Vesta é um asteroide brilhante que recebeu o nome de uma antiga deusa romana dos lares e é o único asteroide que pode ser visto a olho nu. Foi encontrada por Heinrich Olbers, em 29 de Março de 1807. É o segundo maior protoplaneta conhecido do Sistema Solar e o quarto a ser descoberto. Suarevolução em torno do Sol é de 3,6 anos terrestres e tem um diâmetro médio de 520 km. Sua superfície aparenta ser coberta de rocha basáltica.

• Ceres é um asteroide maior que Vesta e foi o primeiro protoplaneta a ser descoberto. Seu nome vem da deusa romana que representa a mãe da terra. Foi descoberta por Giuseppe Piazzi do Observatório de Palermo, em 1 de Janeiro de 1801. Ceres completa a sua revolução em torno do Sol em 4,6 anos terrestres e tem um diâmetro estimado de 960 km, porém as observações a este corpo celeste foram curtas devido a enfermidade de Giuseppe Piazzi.

Carl Friedrich Gauss, que tinha a idade de 24 anos, resolveu uma sistema de 17 equações lineares e conseguiu determinar a órbita de Ceres e isso permitiu a sua redescoberta, que foi um fato notável para aquela época. Apos um ano de observações, ambos Heinrich Olbers e Franz von Zach foram capazes de localizar Ceres.

Sumário da missão

• Gerente da missão: Jet Propulsion Laboratory
• Missão: Programa Discovery da NASA
• Performance: Orbitar e atingir a dois asteroides – Com uma altitude de no máximo de 4 500 km e no mínimo de 25 km dos asteroides.
• Propulsão: Motor iônico alimentado por energia solar.
• Geração de energia: 10 kW na Terra e 1,4 kW em Ceres
• Massa: 1 237 kg no lançamento
• Duração da missão: 10 anos
• Etapa atual: Em órbita de Vesta
• Data de lançamento: 27 de Setembro de 2007
• Foguete utilizado: Foguete Delta II modelo 2925H

Instrumentos científicos da sonda

No momento os instrumentos estão sendo fabricados e testados em diversos países e posteriormente serão integrados na sonda Dawn. Abaixo a relação de alguns dos instrumentos e o local onde está sendo fabricados ou avaliados.

• Fabricação da câmera: German Aerospace Center, DLR, Institute of Space Sensor Technology and Planetary Exploration, Berlim.
• Mapeamento do espectrômetro: Institute for Astrophysics in Space , Roma
• Fabricação do espectrômetro de raios gamas e de neutrons: Los Alamos National Laboratory, Estados Unidos
• Equipamento de rádio: Jet Propulsion Laboratory, Estados Unidos

Principais características da nave espacial

Diagrama da Sonda Dawn

• Todos os subsistemas serão redundantes e já terão sido utilizados em sondas já lançadas anteriormente.
• Sistema de propulsão alimentado por painéis solares que fornecerão energia elétrica para o mesmo motor iônico já testado pelo JPL na missãoDeep Space 1
• Equipamento eletrônico de amplificação de 100 watts, para direcionamento, telemetria e sistemas de comando, utilizando uma antena fixa de alto-ganho de 1,5 m, auxiliada por antenas de médio-ganho e por antenas bidirecionais, todos usando os pequenos transponder utilizados na missãoDeep Space 1.
• Painéis solares móveis que deverão fornecer 10 kW de energia.
• Sistema de vôo com controle de altitude usado na missão Orbview e no Topex/Poseidon, missão de levantamento topográfico dos oceanos e de análise do espectro ultravioleta.
• Sistema de impulso simples que utilizará apenas como propelente a hidrazina, que fornecerá uma força de impulso de 0.9 N, sendo o mesmo motor utilizado pela sonda Indostar.
• Usará o mesmo sistema de comando e de gerenciamento de dados já utilizados na sonda Orbview.
• Usará o mesmo software de vôo, sendo modular e do tipo multitarefa, já utilizado na missão Orbview. Estrutura em alumínio com um novo painel para o Dawn aproveitando o que já foi utilizado na sonda Indostar.
• O sistema de propulsão empregado na Dawn foi primeiramente utilizado na missão Deep Space 1 e representa o topo de uma série de pesquisas que se iniciaram a cerca de 50 anos atrás com o desenvolvimento de motores elétricos iniciados por Doutor Wernher von Braun.

Cronograma de vôo

• Lançamento da sonda Dawn: 27 de Setembro de 2007
• Chegada a Vesta: 16 de Julho de 2011
• Partida de Vesta: Julho de 2012
• Chegada a Ceres: Fevereiro de 2015
• Fim da missão: Julho de 2015