sondy kosmiczne
Dawn
Dawn
Inne oznaczenia i nazwy:
   • 2007-043A
   • 32249

Data i godzina startu: 27 września 2007 roku o 11:34:00,372 czasu uniwersalnego

Masa całkowita sondy: 1217,7 kg

Cel misji
Głównym zadaniem misji sondy Dawn jest zbadanie planety karłowatej - 1 Ceres (odkryta jako pierwsza planetoida 1 stycznia 1801 roku przez Giuseppe Piazzi) oraz planetoidy 4 Westa. Obydwie zostaną dokładnie zbadane z orbity: kamery sondy sfotografują dokładnie ich powierzchnie (pozwoli to określić kształty, rozmiary, morfologię powierzchni itp.), spektrometry wyznaczą składy powierzchniowe (charakterystyka występowania minerałów oraz ilości pierwiastków). Dzięki eksperymentowi radiowemu zbada się pola grawitacyjne i struktury wewnętrzne (m.in. rozmiar jąder) Ceres i Westy.

Budowa sondy
Kształt korpusu sondy powstał na bazie prostopadłościanu o wymiarach 1,67 metra długości, 1,27 metra szerokości i 1,77 metra wysokości. Centralny element nośny korpusu to kompozytowy cylinder, wewnątrz którego umieszczono tytanowy zbiornik ksenonu oraz hydrazyny. Na jego podstawie zamontowano adapter rakiety nośnej oraz (wewnątrz adaptera) jeden z trzech silników jonowych. Cylinder obudowano sześcioma aluminiowymi panelami: górnym i dolnym oraz czterema bocznymi. Na dwóch panelach bocznych - leżących po przeciwnych stronach sondy - zamocowano wsporniki dwóch baterii słonecznych o rozpiętości 19,7 metra. Na przednim panelu bocznym, zorientowanym w tą samą stronę co baterie słoneczne, umieszczono dysk anteny wysokiego zysku HGA (z ang. High Gain Antenna) o średnicy 1,52 metra. Jeden z silników jonowych zamontowano pod anteną HGA - obok adaptera rakiety nośnej, drugi znajduje się symetrycznie po jego przeciwnej stronie. Jak wspomniano wyżej, trzeci silnik jonowy znajduje się wewnątrz obudowy adaptera.

Orientacja przestrzenna sondy utrzymywana będzie w trybie trójosiowym za pomocą kół zamachowych (z ang. reaction wheel) oraz dzięki dwunastu silniczkom korekcyjnym - każdy o ciągu 0,9 N. Paliwem tych silniczków jest 45,6 kilograma hydrazyny zgromadzonej w zbiorniku. Silniczki korekcyjne będą także wykorzystane w trakcie manewrów wchodzenia sondy na orbity asteroid oraz w sytuacjach awaryjnych.

Jonowy system napędowy IPS (z ang. Ion Propulsion System) składa się z trzech silników jonowych. Siła ciągu wytwarzana przez taki silnik (w czasie misji działał będzie tylko jeden) zależy od dostępnej ilości mocy (ta z kolei od odległości sondy od Słońca) i będzie się wahać w zakresie od 92 mN do 19 mN. "Paliwem" tych silników będzie około 425 kilogramów ksenonu zebranego w tytanowym zbiorniku centralnym.

System nawigacyjny oraz orientacji przestrzennej sondy bazuje na danych gromadzonych przez dwie kamery śledzące pozycje gwiazd oraz żyroskopy. W przypadku zaistnienia sytuacji awaryjnej, można wykorzystać osiem czujników położenia Słońca.

Sonda zasilana będzie za pomocą dwóch ogromnych baterii słonecznych o łącznej powierzchni 38,2 m², które w odległości 1 j.a. od Słońca są wstanie wygenerować moc 10,3 kW. Wyposażono ją także w akumulator niklowo-wodorowy o pojemności 35 Ah.

Sonda zostanie pokryta specjalnym płaszczem termicznym zmniejszającym straty ciepła w warunkach chłodu przestrzeni kosmicznej, a na jej bocznym panelu (który zawsze będzie zwrócony w stronę Słońca) ułożono sieć przewodów równomiernie rozprowadzających ciepło. Wnętrze korpusu będzie dodatkowo ogrzewane ciepłem z układów elektronicznych oraz specjalnymi grzejnikami.

Komunikacja będzie prowadzona w paśmie X - maksymalna szybkość transmisji danych z sondy będzie wynosić 124 kb/s. Dawn, oprócz anteny HGA, posiada także trzy anteny niskiego zysku LGA (z ang. Low Gain Antenna) - wszystkie zasilane za pomocą 100-watowego wzmacniacza TWTA.

Sercem sondy jest system dowodzenia oraz gromadzenia i przetwarzania danych (zarówno inżynieryjnych jak i naukowych) którego centralnymi elementami są: procesor RAD6000 oraz 8Gb jednostka zapisu/odczytu danych.

Instrumenty naukowe
Sonda została wyposażona w trzy instrumenty naukowe: FC, GRaND i VIR. Przy pomocy podsystemu komunikacyjnego realizowany będzie także eksperyment radiowy. Wszystkie instrumenty (poza anteną HGA - do eksperymentu radiowego) zainstalowano na górnym panelu sondy.

   • FC (Framing Camera) - instrument składa się z dwóch identycznych kamer ważących łącznie około 10 kilogramów i pobierających 24 W mocy. Każda z kamer została wyposażona w detektor CCD (matryca 1024 na 1024 piksele) i zestaw ośmiu filtrów dzięki którym może pracować w zakresie spektralnym od 430 do 980 nm. Głównym zadaniem instrumentu będzie sfotografowanie powierzchni asteroid w różnych zakresach widma. Pozwoli to określić ich rozmiar, kształt, morfologię powierzchni, teksturę, właściwości regolitu oraz geologię.

   • GRaND (Gamma-Ray and Neutron Detector) - zintegrowany układ detektorów promieniowania gamma i neutronów o wymiarach 25,7 na 18,0 na 20,3 centymetra. Detektor promieniowania gamma składa się matrycy szesnastu czujników wykonanych z tellurku kadmowo-cynkowego (CdZnTe), każdy o rozmiarach 1,0 na 1,0 na 0,75 centymetra. Detektor neutronów składa się z płytki (7,6 na 7,6 na 5,08 centymetra) wykonanej z germanku bizmutu (BiGe) połączonej z fotomnożnikiem. Obydwa czujniki otoczone są z pięciu stron osłonami scyntylatorowymi połączonymi z fotomnożnikiem. Elektronika przyrządu klasyfikuje każdą detekcję w zależności od odczytów z fotomnożników i detektora promieniowania gamma. Pozwala również określić kierunek pochodzenia promieniowania oraz rozróżnić szybkie neutrony, neutrony epitermiczne i termiczne. Głównym zadaniem przyrządu jest wykonanie map występowania najbardziej rozpowszechnionych pierwiastków (O, Si, Fe, Ti, Mg, Al, Ca) oraz pierwiastków śladowych (U, Th, K, H, Gd, Sm) na powierzchniach Westy i Ceres. GRaND umożliwia także detekcję wodoru, wskazującego na obecność wody w gruntach asteroid.

   • VIR (Visible and Infrared spectrometer) - dwukanałowy spektrometr promieniowania widzialnego i podczerwonego. Waży około 9,3 kilograma i pobiera średnio 17,6 W mocy. Instrument został wyposażony w kamerę CCD (matryca 1024 na 1024 pikseli) do detekcji promieniowania w zakresie 0,25-1,0 mikrometra, oraz panel fotodiod (270 na 435) z tellurku kadmowo-rtęciowego (HgCdTe) do detekcji promieniowania podczerwonego w zakresie od 0,95 do 5,0 mikrometra. W celu wyeliminowania promieniowania tła, panel fotodiod chłodzony jest kriogenicznie do temperatury 70 K. Głównym przeznaczeniem instrumentu jest określenie składu minerałów skałotwórczych, zbadanie struktury cząstek powierzchniowych, zidentyfikowanie minerałów uwodnionych oraz detekcja lodu i szronu na powierzchniach asteroid. VIR jest zmodyfikowanym spektrometrem VIRTIS który znajduje się na pokładzie europejskiej sondy Rosetta.

   • RS (Radio Science) - w eksperymencie tym wykorzystane będą elementy systemu komunikacyjnego sondy wraz z 1,5-metrowym dyskiem HGA. Dokładne śledzenie ruchu orbitalnego sondy umożliwi sporządzenie mapy pól grawitacyjnych planetoid. Pozwoli to określić: masy planetoid, osie główne i osie obrotu oraz ich momenty bezwładności. Pomocne to będzie także w oszacowaniu średniej gęstości planetoid, zróżnicowania gęstości ich skorupy i płaszcza, wykrycia jakiegokolwiek zakłócenia rotacji oraz określenia maksymalnego rozmiaru żelaznych jąder obu planetoid (jeśli istnieją).

Przebieg misji
   • 2 marca 2006 - NASA odwołała misję Dawn z powodu trudności technicznych i wzrostu kosztów.
   • 27 marca 2006 - w wyniku zaleceń komisji rewizyjnej, kierownictwo NASA przywróciło realizację misji Dawn.
   • 23 stycznia - 17 lutego 2007 - przeprowadzono testy termiczne sondy w komorze próżniowej w Naval Research Laboratory (NRL) w Waszyngtonie.
   • 5-9 marca 2007 - przeprowadzono testy komunikacji pomiędzy sondą a systemami naziemnymi.
   • 2-6 kwietnia 2007 - przeprowadzono testy akustyczne symulujące hałas i wibracje powstające w czasie startu rakiety nośnej.
   • 10 kwietnia 2007 - sonda została dostarczona do Astrotech Space Operations w Titusville, gdzie przeszła ostatnie testy oraz została przygotowana do startu.
   • 30 kwietnia - 4 maja 2007 - przeprowadzono rozległe testy każdego podsystemu inżynieryjnego sondy oraz jej instrumentów naukowych.
   • 14-18 maja 2007 - przeprowadzono udany test komunikacji pomiędzy sondą a systemami naziemnymi.
   • 21-25 maja 2007 - przeprowadzono test mechanizmu rozkładania paneli baterii słonecznych Dawn.
   • 4-8 czerwca 2007 - przeprowadzono załadunek ksenonu do zbiornika sondy oraz dodatkowe symulacje operacji mających miejsce w dzień startu.
   • 11 czerwca 2007 - zatankowano hydrazynę dla systemu orientacji przestrzennej Dawn. Upuszczone narzędzie nieznacznie uszkodziło tylną powierzchnię jednego z paneli słonecznych.
   • 27 czerwca 2007 - sondę Dawn wraz z trzecim stopniem zainstalowano na pokładzie rakiety nośnej.
   • 7 lipca 2007 - kierownictwo NASA zadecydowało o przesunięciu startu sondy Dawn na wrzesień 2007 roku z powodu problemów technicznych i zbliżających się startów lądownika Phoenix i wahadłowca Endeavour.
   • 22 lipca 2007 - sonda wraz z trzecim stopniem powróciła z platformy startowej do pomieszczeń Astrotech.
   • 11 września 2007 - Dawn została z powrotem przetransportowana na platformę startową i zainstalowana na rakiecie nośnej.
   • 23 września 2007 - z powodu burzliwej pogody i wynikłego z tego opóźnienia w załadunku paliwa hipergolicznego do drugiego stopnia rakiety - start Dawn przesunięto na czwartek 27 września.
   • 27 września 2007 - z 14-minutowym opóźnieniem (spowodowanym wtargnięciem łodzi w obszar bezpieczeństwa) o 11:34:00,372 czasu uniwersalnego wystartowała rakieta Delta 2 z sondą Dawn na pokładzie.
   • 7 października 2007 - o godzinie 1:06 czasu uniwersalnego rozpoczął się 27 godzinny test jednego z silników jonowego systemu napędowego. W tym czasie silnik zużył jedynie 0,28 kilograma ksenonu.
   • 16 października 2007 - aktywowano instrument GRaND.
   • 18 października 2007 - Kamera FC wykonała pierwsze zdjęcie przestrzeni kosmicznej.
   • 28 listopada 2007 - niespodziewane zresetowanie się głównego komputera sondy.
   • 17 grudnia 2007 - po zakończeniu fazy weryfikacji systemów i instrumentów naukowych Dawn, pracę rozpoczął jeden z silników jonowych sondy.
   • 31 października 2008 - koniec pracy silników jonowych na rok 2008, w ciągu 270 dni sonda zwiększyła swoją prędkość o 1,81 km/s zużywając przy tym około 72 kilogramy ksenonu.
   • 18 lutego 2009 - o godzinie 00:27:58 czasu uniwersalnego sonda przeleciała w odległości 542 kilometrów od powierzchni Marsa, realizując tym samym manewr wsparcia grawitacyjnego. Więcej...
   • 13 listopada 2009 - sonda przekroczyła wewnętrzną granicę głównego pasa planetoid.
   • 3 maja 2011 - sonda Dawn wykonując pierwsze zdjęcie Westy, rozpoczęła trzymiesięczną fazę zbliżania (z ang. approach phase) do tej planetoidy (sonda znajdowała się w odległości 1,21 milionów kilometrów od planetoidy). Więcej...
   • 11 maja 2011 - NASA opublikowała pierwsze zdjęcie Westy wykonane przez kamerę FC sondy Dawn z odległości 1,21 milionów kilometrów. Więcej...
   • 8 czerwca 2011 - sonda znajdowała się w odległości 351 000 km od Westy.
   • 24 czerwca 2011 - sonda znajdowała się w odległości 152 000 km od Westy.
   • 1 lipca 2011 - sonda znajdowała się w odległości około 100 000 km od Westy. Więcej...
   • 9 lipca 2011 - sonda znajdowała się w odległości około 41 000 km od Westy.
   • 16 lipca 2011 - około godziny 4:47 czasu uniwersalnego sonda została przechwycona przez grawitację Westy (oddalonej o około 16 000 km) i stała się pierwszym próbnikiem kosmicznym w historii, który wszedł na orbitę planetoidy pasa głównego. Więcej...
   • 1 sierpnia 2011 - kierownictwo misji poinformowało, że 11 sierpnia sonda Dawn rozpocznie wstępne badania Westy po osiągnięciu orbity o wysokości 2700 kilometrów. Więcej...
   • 11 sierpnia 2011 - Dawn osiągnęła wstępną orbitę o wysokości 2700 km i o 16:13 czasu uniwersalnego rozpoczeła się pierwsza naukowa faza jej misji. Więcej...
   • 31 sierpnia 2011 - Dawn rozpoczęła kolejną fazę obniżania swojej orbity.
   • 29 września 2011 - sonda Dawn osiągnęła polarną orbitę HAMO-1 o wysokości 680 kilometrów od powierzchni Westy i czasie obiegu 12,3 godzin. Więcej...
   • 2 listopada 2011 - o godzinie 12:20 czasu uniwersalnego uruchomiony został silnik jonowy i Dawn rozpoczęła ponad pięciotygodniowy okres zacieśniania swojej orbity do wysokości 210 kilometrów.
   • 8 grudnia 2011 - sonda Dawn osiągnęła polarną orbitę LAMO o wysokości około 210 kilometrów od powierzchni Westy i czasie obiegu około 4 godzin. Więcej...
   • 18 kwietnia 2012 - kierownictwo misji poinformowało o wydłużeniu misji badawczej Westy o 40 dni - do 26 sierpnia. Więcej...
   • 1 maja 2012 - sonda Dawn zakończyła fazę LAMO i po uruchomieniu silnika jonowego rozpoczęła 6-tygodniowy okres podwyższania obity do wysokości 680 kilometrów.
   • 15 czerwca 2012 - po osiągnięciu orbity o wysokości 680 kilometrów, sonda Dawn rozpoczęła drugi okres badawczy HAMO (HAMO-2). Więcej...
   • 25 lipca 2012 - Dawn zakończyła fazę HAMO-2 i o 16:45 czasu uniwersalnego uruchomiony został silnik jonowy, rozpoczynając kilkutygodniowy okres oddalania się od powierzchni Westy.
   • 8 sierpnia 2012 - nastąpiła awaria żyroskopowego koła zamachowego w układzie utrzymywania orientacji przestrzennej Dawn - spowodowało to wyłączenie silnika jonowego oraz przełączenie układu orientacji na system zapasowy (silniczki hydrazynowe). Więcej...
   • 14 sierpnia 2012 - inżynierowie przełączyli sondę z powrotem na normalny tryb pracy, układ orientacji przestrzennej Dawn pozostanie jednak na systemie zapasowym (hydrazynowe silniczki korekcyjne). Więcej...
   • 17 sierpnia 2012 - po 9 dniach przestoju inżynierowie ponownie włączyli silnik jonowy Dawn. Więcej...
   • 5 września 2012 - o godzinie 6:26 czasu uniwersalnego sonda Dawn opuściła orbitę wokół planetoidy Westa i rozpoczęła podróż do swojego drugiego celu - planety karłowatej Ceres. Więcej...
   • 11 września 2014 - wskutek uderzenia cząstki promieniowania kosmicznego w kontroler elektrycznego systemu napędowego, komputer główny wyłączył silnik jonowy i wprowadził sondę wstan awaryjny (safe mode). Silniki wznowił pracę 15 września. Więcej...
   • 1 grudnia 2014 - znajdująca się w odległości około 1,2 miliona kilometrów od Ceres sonda Dawn wykonała pierwsze zdjęcie tej planety karłowatej. Więcej...
   • 29 grudnia 2014 - sonda Dawn rozpoczęła fazę zbliżania do planety karłowatej Ceres. Więcej...
   • 13 stycznia 2015 - znajdująca się w odległości około 383 000 kilometrów od Ceres sonda Dawn wykonała kolejne zdjęcie tej planety karłowatej. Więcej...
   • 25 stycznia 2015 - znajdująca się w odległości około 237 000 kilometrów od Ceres sonda Dawn wykonała kolejne zdjęcie tej planety karłowatej. Więcej...
   • 4 lutego 2015 - znajdująca się w odległości około 145 000 kilometrów od Ceres sonda Dawn wykonała serię zdjęć ukazujących ruch obrotowy planety karłowatej. Więcej...
   • 12 lutego 2015 - znajdująca się w odległości około 83 000 kilometrów od Ceres sonda Dawn wykonała kolejne zdjęcie tej planety karłowatej. Więcej...
   • 19 lutego 2015 - na zdjęciach wykonanych w tym dniu zauważono drugą nieco ciemniejszą "jasną plamkę" znajdującą się w bezpośrednim sąsiedztwie plamki odkrytej w 2004 roku. Więcej...
   • 6 marca 2015 - o godzinie 12:39 czasu uniwersalnego sonda została przechwycona przez grawitację Ceres (oddalonej o około 61 000 km) i stała się pierwszym próbnikiem kosmicznym w historii, który wszedł na orbitę planety karłowatej. Więcej...
   • 4 maja 2015 - sonda Dawn - znajdująca się w odległości około 13 600 kilometrów - wykonała najdokładniejsze zdjęcia jasnych plam znajdujących się na powierzchni Ceres. Więcej...
   • 16 maja 2015 - sonda Dawn - znajdująca się w odległości około 7200 kilometrów - wykonała najdokładniejsze zdjęcia jasnych plam znajdujących się na powierzchni Ceres. Więcej...
   • 6 czerwca 2015 - sonda Dawn - znajdująca się w odległości około 4400 kilometrów - wykonała najdokładniejsze zdjęcia jasnych plam znajdujących się na powierzchni Ceres. Więcej...

Kolejne etapy misji
   ◊ Lipiec 2016 - koniec misji.


Mapa serwisu
Zasady korzystania z serwisu
• Misje sond kosmicznych 2007-2015
• Data ostatniej aktualizacji: 30 czerwca 2015