الفلك

ما هو الوقت الذي يستغرقه Dawn للدوران حول سيريس؟

ما هو الوقت الذي يستغرقه Dawn للدوران حول سيريس؟



We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

لم أتمكن من العثور على وقت مدار الفجر حول سيريس. هل تعرف كم من الوقت يستغرق؟


اعتبارًا من 6 مارس 2015 ، دخلت Dawn مدارًا حول سيريس. لكنها في الحقيقة حتى الآن فقط "تم التقاطها بواسطة جاذبية سيريس". ثم ، كانت لا تزال على بعد 61000 كم من سيريس.

إنه يتصاعد ببطء إلى مدار يطلق عليه Dawn Journal التابع لمختبر الدفع النفاث JPL اسم "RC3" ، والذي سيكون على ارتفاع 13500 كيلومتر فوق سيريس. سيستمر هذا المدار 15 يومًا لكل ثورة.

سيستغرق الأمر حوالي 15 يومًا لإكمال دورة مدارية واحدة على هذا الارتفاع.

يشير رابط الأخبار الأول أعلاه إلى أن Dawn سيصل إلى RC3 في 23 أبريل 2015.

تعطينا هذه الصورة من Dawn Journal صورة لمسار Dawn: إنه لم يكمل أي ثورات حول سيريس حتى الآن ؛ لا يزال يقترب من مدار RC3 حتى كتابة هذه السطور (10 مارس 2015).

حتى الآن ، 10 مارس 2015 ، لا توجد فترة مدارية بعد. ولكن عندما يتحقق RC3 ، سيكون مدارًا بطيئًا - 15 يومًا.

هناك ارتفاعات مدارية أخرى مخططة بعد RC3.

  • "المرحلة المدارية الثانية ، مدار المسح" - ارتفاع 4400 كم ، الفترة المدارية 3 أيام ، 3 ساعات
  • "مدار رسم الخرائط على ارتفاعات عالية" - ارتفاع 1470 كم ، الفترة المدارية 19 ساعة
  • "مدار رسم الخرائط على ارتفاع منخفض" - ارتفاع 375 كم ، الفترة المدارية 5.5 ساعة

وفقًا لجدول Dawn ، سيستمر "مدار المسح" لمدة 22 يومًا فقط قبل أن يدور في "مدار رسم الخرائط على ارتفاع عالٍ" في أغسطس 2015 ، على الرغم من أنه من غير الواضح بالضبط متى سيتم "مدار المسح". سيكون "مدار رسم الخرائط على ارتفاع منخفض" في نوفمبر 2015. بين المدارات ، عند التصاعد إلى المدار التالي ، ستنخفض الفترة المدارية لـ Dawn ببطء. في المدار الأخير ، ستترك Dawn في هذا المدار بعد نفاد بطارياتها ووقود الهيدرازين.


تحديث (23 أكتوبر 2015)

مقتطفات من آخر تحديث إخباري من مهمة Dawn (30 سبتمبر 2015):

يدور Dawn حاليًا حول سيريس على ارتفاع 915 ميلاً (1470 كيلومترًا) ، وستقوم المركبة الفضائية بتصوير سطح الكوكب القزم بالكامل حتى ست مرات في هذه المرحلة من المهمة. تستغرق كل دورة تصوير 11 يومًا.

بدءًا من أكتوبر وحتى ديسمبر ، سينزل Dawn إلى مداره الأدنى والأخير ، على ارتفاع 230 ميلاً (375 كيلومترًا). ستستمر المركبة الفضائية في تصوير سيريس وأخذ بيانات أخرى بدقة أعلى من أي وقت مضى في هذا المدار الأخير. وستظل تعمل حتى منتصف عام 2016 على الأقل.


لقد فعلناها! يصل Dawn إلى Dwarf Planet Ceres

منذ اكتشافه في عام 1801 ، عُرف سيريس بأنه كوكب ، ثم كويكب ، وفيما بعد كوكب قزم. الآن ، بعد رحلة طولها 3.1 مليار ميل (4.9 مليار كيلومتر) و 7.5 سنوات ، تسميها داون "الوطن".

وصل مبعوث الأرض الآلي في حوالي الساعة 4:39 صباحًا بتوقيت المحيط الهادي اليوم. ستبقى مقيمة في العالم الغريب لبقية عمرها التشغيلي ، ولفترة طويلة بعد ذلك.

قبل الخوض في هذا المعلم غير المسبوق في استكشاف الفضاء ، لنتذكر أنه حتى قبل الوصول إلى المدار ، بدأت Dawn في التقاط صور لمنزلها الجديد. قدمنا ​​الشهر الماضي الجدول الزمني المحدث للتصوير الفوتوغرافي. تم تنفيذ كل نشاط للحصول على الصور (بالإضافة إلى الأطياف المرئية وأطياف الأشعة تحت الحمراء) بسلاسة وقدم لنا وجهات نظر جديدة مثيرة ومثيرة للاهتمام.

في حين أن هناك عددًا لا يحصى من الأسئلة حول سيريس ، يبدو أن أكثرها شيوعًا الآن هو ما هي النقاط المضيئة. من المستحيل ألا تكون مفتونًا بما يبدو أنه منارات متوهجة ، تتألق عبر البحار الكونية من الأراضي المجهولة القادمة. لكن الجواب لم يتغير: لا نعرف. هناك العديد من التكهنات المثيرة للاهتمام ، لكننا بحاجة إلى المزيد من البيانات ، وسوف تلتقط Dawn صوراً وقياسات أخرى لا تعد ولا تحصى لأنها تقترب أكثر فأكثر خلال العام. في الوقت الحالي ، لا نعرف سوى القليل جدًا.

على سبيل المثال ، يسأل بعض الناس عما إذا كانت هذه البقع قد تكون أضواء من مدينة غريبة. هذا كلام سخيف! في هذه المرحلة المبكرة ، كيف يمكن لـ Dawn تحديد أنواع التجمعات التي تعيش فيها Cereans؟ هل لديهم حتى مدن؟ لكل ما نعرفه ، قد يعيشون فقط في مجتمعات ريفية ، أو ربما لديهم ولايات كبيرة فقط.

ما نعرفه بالفعل هو أنه خلال أكثر من 57 عامًا من استكشاف الفضاء ، أصبحت Dawn الآن المركبة الفضائية الوحيدة على الإطلاق التي تدور حول وجهتين خارج الأرض. مركبة فضائية حقيقية بين الكواكب ، غادرت Dawn الأرض في سبتمبر 2007 وسافرت في مسارها المستقل عبر النظام الشمسي. لقد حلقت فوق المريخ في فبراير 2009 ، وسلب الكوكب الأحمر بعض طاقته المدارية الخاصة حول الشمس. في يوليو 2011 ، دخلت السفينة المدار حول الكوكب الأولي العملاق فيستا ، ثاني أكبر جسم في حزام الكويكبات الرئيسي بين المريخ والمشتري. (بالمناسبة ، كان وصول Dawn إلى Vesta بالضبط قبل عام واحد من Vestan في وقت سابق من هذا الأسبوع.) وقد أجرى استكشافًا مذهلاً لهذا العالم الرائع ، وأظهر أنه أكثر ارتباطًا بالكواكب الأرضية (بما في ذلك الأرض ، موطن العديد من كوكبنا. القراء) بدلاً من الأشياء النموذجية التي يعتقد الناس أنها كويكبات. بعد 14 شهرًا من العمليات المكثفة في فيستا ، قفزت Dawn من المدار في سبتمبر 2012 ، لتستأنف رحلتها بين الكواكب. وصلت اليوم إلى وجهتها النهائية ، سيريس ، أكبر جسم بين الشمس وبلوتو لم تزره مركبة فضائية من قبل. (لحسن الحظ ، ستطير نيو هورايزونز قريبًا بالقرب من بلوتو. نحن هنا لمدة عام رائع!)

كيف كان المشهد في مختبر الدفع النفاث لإنجاز داون التاريخي؟ من السهل تخيل الإعداد النموذجي للتحكم في المهمة. التوتر عارم. هل ستنجح أم ستفشل؟ يراقب الأشخاص القلقون شاشاتهم ، ويراقبون القياس عن بُعد بعناية ، ويشعرون بالإحباط لأنه لا يوجد شيء يمكنهم القيام به الآن. يقضون أظافرهم بعصبية ، يفكرون في كل خطوة حاسمة ، أي واحدة منها قد تؤدي إلى فشل المهمة. في الوقت نفسه ، تقوم المركبة الفضائية بحرق محركها الرئيسي قعقعة العظام ، والإصابات ، لتسقط في المدار. عندما تصل الأخبار السارة أخيرًا أن المدار قد تحقق ، تنفجر الغرفة! يقفز الناس لأعلى ولأسفل ، يثقبون الهواء ، يصرخون ، يغردون ، يبكون ، يحتضنون ويشعرون بالراحة الهائلة للتغلب على خطر كبير. يمكنك تخيل كل ذلك ، لكن هذا ليس ما حدث.

إذا كنت في مركز التحكم في مهمة Dawn ، لكان المشهد مختلفًا. ستكون في الغالب في الظلام. (للرجوع إليها في المستقبل ، توجد مفاتيح الإضاءة على يسار الباب.) سيتم إيقاف تشغيل شاشات الكمبيوتر ، وستكون معظم الإضاءة من الساعة الرقمية وسلسلة الأضواء الزرقاء المزخرفة التي تشير إلى جدولة المحرك الأيوني أن تكون دافعًا. ستكون أيضًا بمفردك (على الأقل حتى وصول أمن JPL لمرافقتك بعيدًا ، لأنه لم يتم السماح لك بدخول الغرفة ، وفي هذا الصدد ، كيف تجاوزت الأقفال الإلكترونية؟). في هذه الأثناء ، كان معظم أعضاء فريق الرحلة في المنزل ونامون! (كان مراسلك نادرًا جدًا ، على الرغم من ذلك. عندما دخل Dawn المدار حول Vesta ، كان يرقص. صادف وصول سيريس في وقت أقل للوعي.)

لماذا تم التعامل مع هذا الحدث المهم بالنعاس؟ ذلك لأن Dawn لديه طريقة فريدة للدخول إلى المدار ، والتي ترتبط بطبيعة الرحلة نفسها. لقد ناقشنا بعض جوانب الدخول في المدار من قبل (مع هذا التحديث لطبيعة مسار الاقتراب). دعونا نراجع بعضها هنا.

قد يكون من المدهش أنه قبل الفجر ، لم تحاول أي مركبة فضائية حتى أن تدور حول هدفين بعيدين. من منا لا يرغب في دراسة عالمين فضائيين بالتفصيل ، بدلاً من التحليق بواحد أو أكثر من أجل لقاءات قصيرة أو يدور في مدار واحد فقط ، كما فعلت البعثات السابقة؟ مهمة مثل مهمة Dawn هي نوع واضح للقيام به. يحدث ذلك في الخيال العلمي غالبًا: اذهب إلى مكان ما ، افعل ما تريد القيام به هناك (على سبيل المثال ، اضرب شخصًا ما أو تلاعب به) ثم اذهب بجرأة إلى مكان آخر. ومع ذلك ، فإن الحقيقة العلمية ليست دائمًا سهلة مثل الخيال العلمي. مثل هذه المهمات هي أبعد بكثير من قدرة الدفع التقليدي.

أطلق Deep Space 1 (DS1) مسارًا جديدًا من خلال اختباره الناجح للدفع الأيوني ، والذي يوفر 10 أضعاف كفاءة الدفع القياسي ، مما يدل على مهمة تشغيلية بين الكواكب أن التكنولوجيا المتقدمة تعمل حقًا كما هو متوقع. (كان هذا الكاتب محظوظًا بما يكفي للعمل على DS1 ، بل إنه وثق المهمة في سلسلة من المدونات التي تزداد تعقيدًا. لكنه سمع لأول مرة عن الدفع الأيوني من السيد سبوك المقتضب ثم تبع استخدامه من قبل دارث فيدر الأقل منطقية. )

ستكون رحلة Dawn الطموحة مستحيلة حقًا بدون الدفع الأيوني. (للمقارنة بين الدفع الكيميائي والأيوني لدخول مدار حول المريخ ، وهي وجهة أسهل للوصول إليها من فيستا أو سيريس ، قم بزيارة هذا السجل السابق.) حتى الآن ، غيرت مركبتنا الفضائية المتقدمة سرعتها بمقدار 23800 ميل في الساعة (38400 كيلومتر لكل ساعة). ساعة) منذ انفصالها عن صاروخها ، وهو ما يفوق بكثير ما حققته أي مهمة أخرى بشكل دفع. (تم الاحتفاظ بالسجل السابق بواسطة DS1.)

تعتبر Dawn مقتصدة بشكل استثنائي في استخدامها للوقود الزينون. في هذه المرحلة من المهمة ، ينفق المحرك ربع رطل (120 جرامًا) فقط يوميًا ، أو ما يعادل 2.5 أوقية سائلة (75 مليلترًا) يوميًا. لذلك على الرغم من أن الدفع فعال للغاية ، إلا أنه لطيف جدًا أيضًا. إذا كنت تحمل ورقة واحدة في يدك ، فسوف تضغط على يدك بقوة أكبر مما يدفعه المحرك الأيوني للمركبة الفضائية بأقصى قوة دفع. على مستوى دواسة الوقود اليوم ، قد يستغرق المستكشف البعيد ما يقرب من 11 يومًا للتعجيل من صفر إلى 60 ميلاً في الساعة (97 كيلومترًا في الساعة). قد لا يستحضر ذلك مفهوم متسابق السحب. ولكن في ظروف انعدام الجاذبية والاحتكاك في رحلات الفضاء ، يمكن أن يتراكم تأثير هذا الدفع الشبيه بالهمس. بدلاً من الدفع لمدة 11 يومًا ، إذا دفعنا لمدة شهر أو عام ، أو كما فعلت Dawn بالفعل ، لأكثر من خمس سنوات ، يمكننا تحقيق سرعة عالية بشكل خيالي. يوفر الدفع الأيوني التسارع بالصبر.

تتساقط معظم المركبات الفضائية في معظم الأوقات ، متبعةً مداراتها المتكررة مثل الكواكب. قد يستخدمون المحرك الرئيسي لبضع دقائق أو ربما ساعة أو ساعتين طوال المهمة بأكملها. في المقابل ، مع الدفع الأيوني ، قد تقضي المركبة الفضائية معظم وقتها في رحلة تعمل بالطاقة. طار داون لمدة 69٪ من وقته في الفضاء ينبعث منه وهجًا أخضرًا أزرق باردًا من أحد محركاتها الأيونية. (مع ثلاثة محركات أيونية ، تتفوق Dawn على مقاتلي Star Wars TIE (محرك أيون مزدوج).)

يستخدم المسبار الآلي دفعه اللطيف لإعادة تشكيل مساره تدريجياً عبر الفضاء بدلاً من مجرد اتباع المسار الطبيعي الذي قد يفعله الكوكب. بعد أن هربت من براثن الجاذبية لفيستا ، تصاعدت ببطء إلى الخارج من الشمس ، متسلقة تلة النظام الشمسي ، مما جعل مدارها الشمسي أكثر فأكثر مثل سيريس. بحلول الوقت الذي كانت فيه بالقرب من الكوكب القزم اليوم ، كان كلاهما يسافر حول الشمس بسرعة تزيد عن 38600 ميل في الساعة (62100 كيلومتر في الساعة). كانت مساراتهم متطابقة تقريبًا ، ومع ذلك ، كان الاختلاف في سرعاتهم 100 ميل في الساعة فقط (160 كيلومترًا في الساعة) ، أو أقل من 0.3 في المائة من الإجمالي. تحلق داون مثل طيار سفينة الفضاء تكسيرجاك ، واستخدمت بأناقة اللمسة الخفيفة لمحركها الأيوني لتكون في وضع وسرعة يمكن أن تسهلها بأمان في المدار. على مسافة 37700 ميل (60600 كيلومتر) ، مد سيريس يده وأخذ بحنان الوافد الجديد من الأرض إلى حضن الجاذبية الدائم.

إذا كنت تشاهد الحدث في الفضاء ، فستشعر بالبرد والجوع ونقص الأكسجين. لكنه لم يكن ليبدو مختلفًا كثيرًا عن 1885 يومًا من الدفع الأيوني الذي سبقه. كانت المركبة الفضائية تطفو فوق عمودها ذي اللون الأزرق والأخضر من أيونات الزينون ، غيرت مسارها بصبر ، كما تفعل في الكثير من الرحلات البحرية الهادئة. لكن الآن ، في إحدى اللحظات كانت تطير بسرعة كبيرة بحيث لم تتمكن جاذبية سيريس من التشبث بها ، وفي اللحظة التالية تباطأت بما يكفي لدرجة أنها كانت في المدار. لو توقف عن الدفع في تلك المرحلة ، لكان قد استمر في الدوران حول الكوكب القزم. لكنها لم تتوقف. وبدلاً من ذلك ، تعمل الآن على إعادة تشكيل مدارها حول سيريس. كما رأينا في نوفمبر ، ستأخذها الألعاب البهلوانية المدارية أولاً إلى ارتفاع 47000 ميل (75000 كيلومتر) في 19 مارس قبل أن تنخفض إلى 8400 ميل (13500 كيلومتر) في 23 أبريل لبدء ملاحظاتها المكثفة في المدار المحدد RC3.

في الواقع ، إن وصول Dawn اليوم هو ببساطة نتيجة للطريق الذي تسلكه للوصول إلى ذلك المدار المنخفض الشهر المقبل. لم يكن الهدف من الملاحين الوصول اليوم. بدلاً من ذلك ، قاموا بالتخطيط لدورة بدأت في Vesta وتنتقل إلى RC3 (بتصميم جديد على طول الطريق) ، وحدث أن ظروف الالتقاط في المدار حدثت هذا الصباح. كما وعدنا الشهر الماضي ، نقدم هنا وجهة نظر مختلفة للمناورة الماهرة من قبل هذا المسافر الفضائي المخضرم.

إذا توقفت Dawn عن الدفع قبل أن يتمكن سيريس من التحكم في جاذبيته ، فلن يكون قد طار بعيدًا جدًا. لقد جعلت المركبة الفضائية بالفعل مساراتها حول الشمس متشابهة جدًا ، ويوفر نظام الدفع الأيوني مرونة استثنائية للمهمة التي كان بإمكان المتحكمين توجيهها إلى المدار في وقت آخر. لم يكن هذا حدثًا لمرة واحدة أو حدث كل شيء أو لا شيء.

لذلك لم يكن فريق الرحلة متوترًا. لم يكونوا بحاجة إلى مراقبته أو القيام بمشاهدة منه. ظلت السيطرة على البعثة هادئة. الدراما ليست في ما إذا كانت المهمة ستنجح أو ستفشل ، وما إذا كان خلل واحد يمكن أن يتسبب في خسارة فادحة ، وما إذا كان حتى خطأ بسيط يمكن أن يؤدي إلى الهلاك. وبدلاً من ذلك ، فإن الدراما هي فرصة لكشف النقاب عن الأسرار الرائعة لقصة رائعة من فجر النظام الشمسي منذ أكثر من 4.5 مليار سنة ، وهو مدار سماوي ظهر منذ أكثر من قرنين ، أول كوكب قزم تم اكتشافه.

يطير Dawn عادةً مع إيقاف تشغيل جهاز الإرسال اللاسلكي (يخصص الكهرباء بدلاً من ذلك للمحرك الأيوني المتعطش للطاقة) ، وبالتالي يدخل المدار بصمت. كما حدث ، تم تحديد جلسة اتصالات روتينية بعد حوالي ساعة من بلوغ المدار ، الساعة 5:36 صباحًا بتوقيت المحيط الهادئ. (إنها مصادفة فقط أن ذلك حدث قريبًا. في Vesta ، مر أكثر من 25 ساعة بين الوصول والاتصال اللاسلكي التالي.) بالنسبة للاتصالات الأساسية ، توقف Dawn مؤقتًا عن توجيه الهوائي الرئيسي إلى الأرض ، ولكن في أوقات أخرى ، كما في هذه الحالة ، تمت برمجته لاستخدام أحد الهوائيات المساعدة لإرسال إشارة أضعف دون إيقاف محركه ، وهمسًا بما يكفي للمهندسين للتحقق من أنه لا يزال سليمًا.

التقط هوائي شبكة الفضاء العميقة الذي يبلغ قطره 230 قدمًا (70 مترًا) في غولدستون بولاية كاليفورنيا الإشارة الخافتة من جميع أنحاء النظام الشمسي في الموعد المحدد ونقلها إلى مركز التحكم في مهمة Dawn. كان هناك شخص واحد في الغرفة (ونعم ، سُمح له بالدخول). إنه يعمل مع مشغل الهوائي لضمان سير جلسة الاتصالات بسلاسة ، وهو دائمًا على استعداد للاتصال بالآخرين في فريق الرحلة في حالة ظهور أي شذوذ. في هذه الحالة ، لم يفعل أحد ، وكان صباحًا هادئًا كالمعتاد. قام مدير البعثة بالتحقق معه بعد فترة وجيزة من بدء تدفق البيانات ، وأجرى بينهما محادثة ودية غير رسمية تضمنت مناقشة بعض القياس عن بُعد الذي يشير إلى أن المركبة الفضائية كانت لا تزال تؤدي عمليات الدفع الأيونية الروتينية. كان تحديد أن Dawn في المدار بهذه البساطة. كان التأكيد على أنها كانت تتبع خطة رحلتها هو كل ما هو مطلوب لمعرفة أنها دخلت المدار. هذا الرقص السماوي المصمم بشكل جميل هو الآن pas deux.

نظرًا لكونه غير رسمي وهادئ مثل كل ما يبدو ، ومنطقيًا ومنهجيًا مثل العملية برمتها ، فإن الحقيقة هي أن مدير المهمة كان فرح. لم يكن هناك هرجاء مرئي ، ولا ضجة مسموعة ، لكن التجربة كانت وقودًا قويًا للنيران العاطفية التي تشتعل في الداخل.

وبصمت مثل انزلاق مركبة فضائية عبر الفراغ ، يظهر الإدراك ...

إنه يدور في مدار حول عالم بعيد !!

نعم ، هذا واضح من التفاصيل الفنية ، لكنه ينعكس بشكل مكثف في الضربات الصامتة لقلب قضى حياته يتوق لمعرفة الكون. سنوات وسنوات من العمل الجاد المكرس لهذا المشروع العظيم ، والآمال والأحلام المستمرة والمخاوف من جميع المستقبلات المحتملة ، والتحديات التي لا حصر لها (بعضها بدا في البداية أنه لا يمكن التغلب عليه) وعدد لا حصر له من القرارات على طول الطريق من المفاهيم المبكرة من خلال مركبة فضائية حقيقية بين الكواكب تحلق على شعاع أيوني وراء الشمس.

وبعد ذلك ، دردشة قصيرة ومريحة عبر بضع أجزاء من البيانات الروتينية التي تُبلغ عن نفس الظروف كالمعتاد على الروبوت البعيد. لكنهم اليوم يقصدون شيئًا مختلفًا.

سيختبر كل فرد في الفريق الأخبار التي تأتي في رسالة بريد إلكتروني تهنئة بطريقتهم الخاصة ، في صمت وخصوصية أفكارهم الخاصة. لكن هذا يعني الشيء نفسه للجميع.

ولا يقتصر الأمر على فريق الرحلة. البشرية !! بفضل فضولنا الذي لا يلين ، ونهمنا الشديد للمعرفة ، وروح المغامرة النبيلة لدينا ، نشارك جميعًا في تجربة الوصول من منزلنا المتواضع إلى النجوم.

كانت طريقة جيدة لبدء اليوم. كان الفجر في سيريس.

دعونا نأخذ في الاعتبار المشهد الكوني الذي تحدث فيه هذه المغامرة الرائعة الآن. تخيل أن الأرض تقلصت إلى حجم كرة القدم. على هذا المقياس ، ستدور محطة الفضاء الدولية على ارتفاع يزيد قليلاً عن ربع البوصة (سبعة ملليمترات). سيكون القمر عبارة عن كرة بلياردو على بعد حوالي 21 قدمًا (6.4 مترًا). سيكون عرض الشمس ، وهو موصل أوركسترا النظام الشمسي ، 79 قدمًا (24 مترًا) على مسافة 1.6 ميل (2.6 كيلومتر). ولكن حتى أبعد من ذلك ، سيكون Dawn على بعد 5.3 أميال (8.6 كيلومترات). (قبل بضعة أشهر فقط ، عندما كانت المركبة الفضائية على الجانب الآخر من الشمس من الأرض ، كانت تبعد أكثر من ستة أميال ، أو ما يقرب من 10 كيلومترات ، عن كرة القدم.) بعيدًا جدًا الآن عن موطنها السابق ، سيكون على بعد أكثر بقليل من ياردة (متر) من مسكنه الجديد. (بحلول نهاية هذا العام ، سيكون Dawn أقرب قليلاً إليه من المحطة الفضائية إلى الأرض ، ربع بوصة أو ستة مليمترات.) هذا العالم البعيد ، سيريس ، أكبر جسم بين المريخ والمشتري ، سيكون بقطر خمسة أثمان بوصة (1.6 سم) ، بحجم حبة العنب تقريبًا. بالطبع يحتوي العنب على محتوى مائي أعلى من محتوى سيريس ، ولكن يمكننا التأكد من أن استكشاف هذا العالم المثير للفضول من الصخور والجليد سيكون أكثر حلاوة!

كجزء من التعرف على حيها الجديد ، كانت Dawn تبحث عن أقمار سيريس. لم تكشف الدراسات التلسكوبية أي شيء ، ولكن إذا كان هناك قمر أصغر من حوالي نصف ميل (كيلومتر واحد) ، فمن المحتمل ألا يتم اكتشافه. توفر نقطة الأفضلية الفريدة للمركبة الفضائية فرصة للبحث عن أي شيء قد أفلت من اكتشافه. تم التقاط العديد من الصور خصيصًا لهذا الغرض ، ويقوم العلماء بفحصها وكافة الصور الأخرى بحثًا عن أي إشارة إلى الأقمار. بينما سيستمر البحث ، حتى الآن ، لم تظهر أي صورة دليلًا على وجود رفقاء يدورون حول سيريس.

ومع ذلك فنحن نعلم أنه اعتبارًا من اليوم ، سيريس بالتأكيد لديه واحد. اسمها الفجر!

تقع Dawn على بعد 37800 ميل (60800 كيلومتر) من سيريس ، أو 16 في المائة من متوسط ​​المسافة بين الأرض والقمر. إنه أيضًا 3.33 AU (310 مليون ميل ، أو 498 مليون كيلومتر) من الأرض ، أو 1230 مرة من القمر و 3.36 مرة من الشمس اليوم. تستغرق إشارات الراديو ، التي تنتقل عند الحد العالمي لسرعة الضوء ، 55 دقيقة للقيام برحلة ذهابًا وإيابًا.


مهمة

لم يتم تصميم Dawn للهبوط على أي كويكب.

هناك بعض الجدل حول الحجم الدقيق لـ بالاس. استعملت أنا وطالبتي HST لفحص بالاس وحصلنا على قطر أصغر من قطرك ، أقرب بكثير إلى فستا وربما أصغر منه. لكننا لا نتجاهل بالاس بسبب حجمه. من المستحيل الوصول إلى مهمة في نفس فئة Dawn لأن الأمر يتطلب الكثير من الدفع للوصول إلى بالاس.

يميل بالاس بشكل كبير إلى مستوى مسير الشمس. هناك حاجة إلى الكثير من الطاقة للخروج من مستوى مسير الشمس خاصةً بعيدًا عن الطائرة مثل بالاس. حاولت تصميم مهمة للوصول إلى بالاس وكان من المستحيل مع مركبة Dawn الفضائية حتى لو لم نذهب إلى أي مكان آخر غير بالاس.

سنذهب إلى فيستا أولاً لأنها أقرب إلى الشمس من سيريس ونمررها في طريقنا إلى سيريس. يعتمد هذا الاحتمال أيضًا على كون كل من فيستا وسيريس في الجزء الأيمن من السماء (قريبًا من الشمس). يحدث هذا بدوره كل 17 عامًا ، لذلك نحن محظوظون جدًا لكوننا قادرين على القيام بمهمة الكويكب المزدوج هذه في الوقت الحالي.

الإجابة مقدمة من كريس راسل ، الباحث الرئيسي في مهمة داون

من غير المحتمل ، لأن هناك عائدًا أكبر من خلال إنفاق المزيد من مواردنا على Vesta و Ceres.

السبب في أن Dawn لديها وقت رحلة أطول مما قد تتطلبه الوسائل التقليدية هو أن Dawn تستخدم نظام الدفع الأيوني الذي يحول دون تحقيق مدار انتقال Hohmann. تعد مدارات هوهمان التحويلية أكثر الوسائل فعاليةً في الدفع الدافع للتنقل بين مدارين دائريين مستويين. من المؤكد أن عمليات نقل Hohmann ليست أسرع طريق بين المدارات ، ومع ذلك ، يتم استخدامها بشكل متكرر لأن معظم المهمات مقيدة بشدة من حيث الكتلة ، لذا فإن الوقود الدافع هو مورد ثمين للغاية.

لإنجاز نقل Hohmann ، يلزم وجود مناورتين بالدفع. الأول يكسر المركبة الفضائية من المدار الأولي ويضعها في مدار يتقاطع مع المدار النهائي المطلوب. تكون المركبة الفضائية بعد ذلك في مدار انتقال هوهمان ، وهو عبارة عن قطع ناقص مماس لكلا المدارين الدائرية. بعد أن تحركت المركبة الفضائية إلى النقطة التي تربط مدار النقل بالمدار النهائي المطلوب ، فإنها تطلق محركها مرة ثانية ، والآن لتدوير مدارها ، وبالتالي مطابقة المدار المستهدف.

يعتبر نظام الدفع الأيوني Dawn & # 39s أكثر كفاءة بكثير من نظام الدفع الكيميائي ، لكنه ينتج قوة دفع أقل بكثير. بعبارة أخرى ، يتطلب الأمر استخدام دافع زينون أقل بكثير لكي تغير Dawn سرعتها بكمية معينة مما لو استخدمت وقودًا كيميائيًا ، ولكنها تستغرق أيضًا وقتًا أطول. في نهاية المطاف ، يمكن للدفع الأيوني أن يسمح لمركبة فضائية بتحقيق سرعة أعلى من سرعة الدفع الكيميائي. (يوفر الدفع الأيوني ما أحب دائمًا أن أسميه التسارع بالصبر.)

لا يمكن لـ Dawn توفير تسارع كبير بما يكفي لمتابعة مدار انتقال Hohmann - فالدفع ببساطة لطيف للغاية. نتيجة لذلك ، بعد تلقي الدفع الأولي من مدار الأرض من صاروخ دلتا ، يبتعد عن الشمس حتى يصل إلى مدار Vesta & # 39s. إنها تشق طريقها إلى فستا ، وتضيف الطاقة بشكل تدريجي للغاية إلى مدارها حول الشمس ، بدلاً من البدء بحرق هائل والانطلاق إلى فيستا. هذا التغيير اللطيف للمدار ، على عكس التغييرات الأكثر حدة في الدفع الكيميائي ، هو سمة من سمات الدفع الأيوني وأنظمة الدفع منخفضة الدفع الأخرى ، مثل الأشرعة الشمسية. نظرًا لأن الدفع منخفض الدفع قد بدأ للتو في استخدامه للوصول إلى الوجهات ، فقد تحتاج بعض مفاهيمنا القياسية لكيفية تحرك المركبات الفضائية حول النظام الشمسي إلى المراجعة.

مثال قد يساعد في توضيح الفرق بين استخدام الدفع الكيميائي والأيوني. قد يحرق المحرك الموجود على مركبة فضائية تقليدية بين الكواكب ما يقرب من 300 كيلوجرام من الوقود الدافع في حوالي 20 دقيقة من التشغيل ، محققًا تغيرًا في السرعة ربما يصل إلى 1000 متر / ثانية. في أقصى دفع له ، يمكن لمحرك Dawn & # 39s الأيوني أن يستهلك فقط حوالي 0.25 كجم من الزينون يوميًا ، مما يؤدي إلى تغيير سرعة المركبة الفضائية بمقدار 10 م / ث. لتحقيق هذا الحد 1000 م / ث يتطلب 25 كجم فقط من الزينون - وهو توفير هائل بالنظر إلى التكلفة العالية لإطلاق المركبات الفضائية من الأرض - ولكن الأمر سيستغرق 100 يوم. عندما تنحسر المركبة الفضائية عن الشمس ، تنتج مصفوفاتها الشمسية طاقة أقل ، لذا فهي تعمل على مستوى منخفض من دواسة الوقود ، وتستخدم وقودًا أقل وتستغرق وقتًا أطول لتحقيق هذه التغييرات في السرعة.

ستحمل Dawn وقودًا دافعًا كافيًا لتغيير سرعتها بأكثر من 10 كيلومترات / ثانية (أو حوالي 6 أميال في الثانية) على مدار المهمة ، أكثر بكثير مما أنجزته أي مركبة فضائية ونظام دفع ، لكنه سيتطلب تراكمًا وقت الدفع لأكثر من 6 سنوات. على الرغم من أن انتقال Dawn من الأرض إلى فيستا ومن فيستا إلى سيريس سيستغرق وقتًا أطول للدفع الأيوني مقارنة بالدفع الكيميائي ، إلا أن وقت الرحلة الأطول يستحق ذلك. ستستخدم Dawn صاروخًا أقل تكلفة بكثير مما لو كان عليه أن يحمل الوقود الدافع الأكثر ضخامة المطلوب لنظام الدفع الكيميائي التقليدي. في الواقع ، سيكون Dawn ببساطة لا يمكن تحمله بدون الدفع الأيوني. الآن ، ومع ذلك ، يمكن استخدام دولارات الضرائب والأموال الخاصة بك لإنجاز برنامج واسع ومثير لاستكشاف النظام الشمسي ، بما في ذلك الحصول على مجموعة غنية بشكل رائع من البيانات العلمية في Vesta و Ceres.

الإجابة قدمها مارك رايمان ، كبير مهندسي داون ، مختبر الدفع النفاث

هناك مجموعة واسعة من الأشكال الهندسية التي يمكن أن تجعل الجاذبية الكوكبية تساعد بشكل فعال ، وبينما قد يبدو الاقتراب من خارج مدار الكوكب غير عادي ، فإن Dawn ليس فريدًا في القيام بذلك. لا تشمل تفاصيل مساعدة الجاذبية السرعة النسبية بين المسبار والكوكب فحسب ، بل تشمل أيضًا الاتجاه الذي يتحرك فيه كل منهما وقت المواجهة.

في حالتنا ، تتمثل الفائدة الرئيسية لمساعدة الجاذبية في تغيير مستوى مدار Dawn & # 39s حول الشمس. بناءً على اختيارك للكلمات ، يبدو أن لديك بعض الفهم بالفعل للمبادئ الأساسية ، لذلك ربما تعلم بالفعل أن معظم الكواكب تدور حول الشمس بالقرب من مستوى مدار الأرض ، والمعروف أيضًا باسم مسير الشمس. قد تعلم أيضًا أن تغيير مستوى المدار يمكن أن يكون مكلفًا للغاية. يدور فستا وسيريس في مدار بعيدًا عن مسير الشمس أكثر مما تفعله معظم الكواكب.

إذا كنا قد أطلقنا في عام 2006 ، كان من الممكن أن يحقق نظام الدفع الأيوني تغيير الطائرة بمفرده. تكون المهمة أكثر صعوبة مع إطلاق عام 2007 ، لأن هناك وقتًا أقل لإكمال الدفع الأيوني المطلوب قبل أن تجعل المحاذاة النسبية لـ Vesta و Ceres الرحلة بينهما طويلة بشكل غير مريح. لذلك ، فإننا نستفيد من جاذبية المريخ لتقليل الوقت الذي تحتاجه Dawn للدفع ، مما يسمح لها بالوصول إلى Vesta في نفس الوقت تقريبًا ، حتى بعد الإطلاق بعد عام. يتمثل التأثير الرئيسي للالتقاء في تغيير مستوى مدار Dawn & # 39s بنحو 5 X ، حيث يكون معظم تغير المستوى في ميل. هذا يعادل حوالي 2.3 كم / ثانية ، لكنه لا يغير الطاقة المدارية لـ Dawn & # 39s. توفر مساعدة الجاذبية أيضًا حوالي 1.1 كم / ثانية لرفع طاقة مدار Dawn & # 39s حول الشمس. التأثير المشترك هو نقل دلتا- v بحوالي 2.6 كم / ثانية.

الإجابة قدمها مارك رايمان ، كبير مهندسي داون ، مختبر الدفع النفاث

ليس بقدر ما نستطيع أن نقول. إذا كان هناك أي ضرر ، فسيكون طفيفًا جدًا وأقل بكثير من الحد الذي يمكننا قياسه.

بتعبير أدق ، يطير الفجر في حزام الكويكبات ، لذا فهو يتمتع بسرعة مماثلة جدًا للمادة المحيطة به. لذا ، فإن المادة أقل خطورة قليلاً مما قد تفترضه. ولكن الأهم من ذلك ، أن النيازك الصغيرة بعيدة ، وفرصة ضرب واحدة إذا كنت بحجم الفجر صغيرة (ولكنها ليست مهملة تمامًا). لذلك ، فإننا نشعر بالقلق وسنتجنب أي منطقة نعتقد أنه قد يكون فيها خطر أعلى من المعتاد.

لمزيد من المعلومات حول & quot؛ الطيران عبر حزام الكويكبات & quot؛ راجع Dawn Chief Engineer، Marc Rayman & # 39s 27 نوفمبر 2009 Dawn Journal.

الإجابة قدمها كريس راسل ، الباحث الرئيسي في مهمة Dawn ومارك رايمان ، كبير مهندسي Dawn ، مختبر الدفع النفاث.

يجب أن تكون المركبة الفضائية التي ستكون قريبة بدرجة كافية من سيريس للحصول على رؤية جيدة لها في مدار حولها. سيريس وفيستا يختلفان تمامًا عن معظم الكويكبات. إنها أجسام ضخمة ذات جاذبية كبيرة. كان هايابوسا قادرًا على الدوران حول الشمس بالقرب من إيتوكاوا لأن جاذبية هذا الكويكب ضعيفة جدًا لدرجة أنه لم يسحب المركبة إلى المدار. ليس هذا هو الحال مع سيريس وفيستا. إذا بقيت Dawn في مدار حول الشمس ولم يتم التقاطها بواسطة جاذبية Ceres & # 39 ، فسيتعين عليها أن تبقى على بعد أكثر من 200000 كيلومتر من الكوكب القزم.

لا يشكل التواجد في المدار عقبة أمام استخدام الدوران للكشف عن السطح. التصميم المبدئي لأول مدار علمي في سيريس يقع على ارتفاع حوالي 5900 كيلومتر. سيستغرق الأمر 112 ساعة لإكمال أحد هذه المدارات ، لكن سيريس يدور في حوالي 9 ساعات. لذلك ، يبدو الأمر كما لو كانت Dawn تحوم ، فإنها تتقدم فقط مسافة قصيرة في مدارها بينما يدور سيريس تحتها. ستكون المركبة الفضائية في مدار قريب من القطب ، لذلك من خلال الجمع بين دوران هدفها وحركتها المدارية من القطب إلى القطب ، سيكون Dawn قادرًا على رؤية السطح المضيء بالكامل بسهولة. (بالنسبة إلى المدار المماثل في فيستا والمزيد من التفاصيل حول الملاحظات من هناك ، قد ترغب في إلقاء نظرة على Dawn Chief Engineer ، Marc Rayman & # 39s Dawn Journal من 27 مايو 2010.)

& quotHaving Dawn يسافر إلى جانب Ceres & quot يعني وجود Dawn يتطابق مع Ceres & # 39 في مدار حول الشمس. للدخول في مدار حول سيريس ، سيفعل Dawn ذلك بفضل استخدامه للدفع الأيوني. يشرح مارك كيف نستخدم الدفع الأيوني للدوران حول جسم آخر في 28 أبريل 2010 Dawn Journal.

الإجابة مقدمة من مارك رايمان ، كبير مهندسي داون ، مختبر الدفع النفاث


المركبة الفضائية الفجر تسقط لتسجل ارتفاعًا منخفضًا في سيريس

إن المركبة الفضائية ناسا و # 8217s Dawn في طور السقوط في مدار بيضاوي سيحملها على بعد 50 كيلومترًا (30 ميلًا) من سطح الكوكب القزم سيريس. الصورة: NASA / JPL-Caltech / UCLA / MPS / DLR / IDA

إن المركبة الفضائية ناسا و # 8217s Dawn في طور الانزلاق إلى مدارها الأخير ، وهو أدنى مدار على الإطلاق حول الكوكب القزم سيريس ، بهدف مسار بيضاوي ينقلها إلى مسافة 50 كيلومترًا (30 ميلًا) من السطح عند أدنى نقطة له. & # 8211 10 مرات أقل مما كانت عليه من قبل.

بدءًا من أوائل شهر يونيو ، سيبدأ Dawn في جمع أشعة جاما وأطياف النيوترونات لفهم أفضل لتكوين طبقات الصخور العليا والتربة أثناء التقاط صور عالية الدقة للتضاريس المحفورة أدناه.

& # 8220 الفريق ينتظر بفارغ الصبر التركيب التفصيلي والتصوير عالي الدقة من الفحص الجديد عن قرب ، & # 8221 قالت كارول ريموند ، باحثة Dawn الرئيسية في مختبر الدفع النفاث التابع لناسا & # 8217s. & # 8220 تسمح لنا هذه البيانات الجديدة عالية الدقة باختبار النظريات المصاغة من مجموعات البيانات السابقة واكتشاف ميزات جديدة لهذا الكوكب القزم الرائع. & # 8221

تم إطلاق Dawn في عام 2007 ، ودخلت المدار حول سيريس في مارس 2015 بعد الانتهاء من دراسات مماثلة على كوكب قزم فيستا. لم تطلق المركبة الفضائية محركاتها الأيونية منذ يونيو الماضي ، وتدور حول سيريس مرة واحدة كل 30 يومًا ، لكنها تستخدم الآن المحرك رقم 2 لخفض مدارها ببطء.

يعد خفض Dawn إلى مداره الجديد عملية معقدة تتطلب من المهندسين مزامنة المسار مع دوران سيريس. الصورة: NASA / JPL-Caltech

بدأ النزول في 16 أبريل. When the manoeuvre is complete, “Dawn will swoop down to an incredibly low 22 miles (35 kilometres) above the exotic terrain of ice, rock and salt,” Marc Rayman, the mission director, writes in his blog. “The last time it was that close to a solar system body was when it rode a rocket from Cape Canaveral over the Atlantic Ocean more than a decade ago.”

The final orbit will have a high point of 4,000 kilometres (2,500 miles) and a period of 27 hours and 13 minutes.

The goal is to synchronise Dawn’s orbit with the nine-hour four-minute rotation of Ceres to ensure the spacecraft will repeatedly fly over a specific point on the surface – Occator Crater, where highly reflective salt deposits are visible – during the low point of each orbit.

“The flight team will synchronise the orbit so that each time Dawn swoops down to low altitude, it does so at just the right time so that Ceres’ rotation will place the Occator geological unit under the probe’s flight path,” Rayman writes.

But it will not be easy, and it will not last.

The spinning reaction wheels that once helped Dawn control its orientation no longer work, forcing the spacecraft to rely on small thrusters instead. Those thrusters have a small but noticeable impact on the trajectory, as do areas of Ceres that have slightly higher or lower densities, resulting in slight changes in the total gravitational pull experienced by the spacecraft.

JPL flight planners studied more than 45,000 possible trajectories before choosing the one now being implemented.

Occator Crater on Ceres. Image: NASA/JPL-Caltech/UCLA/MPS/DLR/IDA

“The low point of Dawn’s orbit will gradually shift southward on each successive revolution,” Rayman writes. “That means we will have only a limited number of opportunities to fly over Occator before the low point is too far south. Given the complexity of the operations, the planned measurements are not at all assured.”

Even if Dawn achieves and maintains the desired orbit, taking sharp, focused pictures will pose yet another challenge. The spacecraft will be racing across Ceres, from south to north, at 1,690 kph (1,050 mph) at the low point of the ellipse. Occator crater is 92 kilometres across (57 miles) and from Dawn’s perspective it will be moving to the right at more than 310 kph (190 mph).

Dawn’s camera will image an area 3.4 kilometres (2.1 miles) across.

“Even if the probe arrived at Occator’s latitude a mere 20 seconds off schedule, a spot on the ground that was expected to be in the center of the camera would have moved entirely out of view and so would not even be glimpsed,” Rayman explained. “If Dawn were four minutes too early or too late, the ground beneath the spacecraft would shift west or east by 13 miles (21 kilometres), and the terrain that’s photographed could be entirely different from what was expected.”


NASA’s Dawn Spacecraft Finally Arrives at Dwarf Planet Ceres

After a seven-year cruise, and a one-year successful mission at the giant asteroid 4 Vesta, NASA’s Dawn space probe today successfully entered the orbit of its second and final target, the dwarf planet Ceres.

Dawn will use its ion propulsion system to change orbits at Ceres, allowing it to observe the dwarf planet from different vantage points. Image credit: NASA / JPL.

Located in the main asteroid belt between Mars and Jupiter, Ceres is the largest unexplored world of the inner Solar System.

It was discovered on January 1, 1801 by the Italian astronomer and monk Giuseppe Piazzi.

For the last century, it was known as the largest asteroid in the Solar System. But in 2006, the International Astronomical Union reclassified it as a dwarf planet because of its large size – Ceres is roughly 950 km in diameter.

Planetary scientists believe Ceres contains rock in its interior with a thick mantle of ice that, if melted, would amount to more fresh water than is present on our planet.

The materials making up Ceres likely date from the first few million years of the Solar System’s existence and accumulated before the planets formed.

NASA’s Dawn robotic spacecraft has become the first mission to achieve orbit around Ceres.

The spacecraft was about 61,000 km from the dwarf planet when it was captured by the planet’s gravity at about 7:39 a.m. EST (4:39 a.m. PST, 12:39 p.m. GMT).

Mission controllers received a signal from Dawn at 8:36 a.m. EST (5:36 a.m. PST, 1:36 p.m. GMT) that the probe was healthy and thrusting with its ion engine, the indicator Dawn had entered orbit as planned.

“We feel exhilarated. We have much to do over the next year and a half, but we are now on station with ample reserves, and a robust plan to obtain our science objectives,” said Dr Chris Russell of the University of California, Los Angeles, principal investigator of the Dawn mission.

In addition to being the first spacecraft to visit a dwarf planet, Dawn also has the distinction of being the first mission to orbit two different worlds in deep space.

The spacecraft has already delivered more than 30,000 images and many insights about 4 Vesta, the second most massive body in the asteroid belt. Dawn orbited Vesta, which has an average diameter of 525 km, from 2011 to 2012.

The most recent images received from the spacecraft, taken on March 1, show Ceres as a crescent, mostly in shadow because the spacecraft’s trajectory put it on a side of Ceres that faces away from the Sun until mid-April.

When Dawn emerges from Ceres’ dark side, it will deliver ever-sharper images as it spirals to lower orbits around the planet.


Dawn on Ceres: Nasa probe to enter dwarf planet's orbit

Nasa scientists are making final preparations for a spacecraft to begin the first orbits around a dwarf planet in the planetary rubble on the far side of Mars.

Almost eight years after blasting off from Cape Canaveral in Florida, and travelling 3bn miles (4.8bn km), the $450m (£290m) Dawn probe is due to arrive at Ceres, the largest object in the main asteroid belt that separates Mars from Jupiter, on Friday 6 March.

A technical glitch that knocked out thrusters on the ship in September means that Dawn has already overshot Ceres and must now swing back towards the 590-mile-wide ball of minerals and ice to enter the right orbit. On Sunday, it was 30,000 miles away from Ceres.

If all goes to plan, the spacecraft will circle the dwarf planet for months, mapping its surface and measuring changes in its gravitational field, from which scientists can glean crucial insights about the body’s interior.

Early observations of Ceres already have astronomers enthralled. The dwarf planet is thought to have a rocky core encased in more than 62 miles of subterranean ice. If Dawn confirms this, it will mean the body holds more fresh water than the whole of the Earth’s surface.

On its approach to Ceres, Dawn’s camera revealed a bright patch on the otherwise dark and dull, carbon-rich terrain. But in higher resolution pictures released last week, the patch was found to be two spots: one very bright, the other dimmer.

What the spots are is unclear. They may be ice patches, shiny silicates on the surface, or reflective impact material left after a hit-and-run collision by another space rock. Ceres is not thought to be geologically active, but if its innards are still stirring, the bright spots may be eruptions from ice volcanoes.

The Dawn probe was flung into space in September 2007 to learn about the formation of the planets at the birth of the solar system 4.6bn years ago. The boulders drifting in the asteroid belt are the primordial material from which all planets are made. Some, like Ceres, became large by asteroid standards, but ultimately they are failed planets. Their growth was disrupted by the intense gravitational pull of Jupiter, which scattered the asteroids like billiard balls.

Dwarf planet Ceres and the giant asteroid Vesta in comparison to Mars, Mercury, and Earth’s moon. Photograph: Nasa/JPL-Caltech/UCLA

When Dawn arrives in orbit around Ceres, at a distance of more than 249m miles from the sun, it will become the first spacecraft to have circled two different bodies in deep space. Four years into its journey, in 2011, Dawn caught up with Vesta, the brightest asteroid in the solar system and the only one visible to the naked eye.

Dawn’s 14-month survey of Vesta, a rock roughly half the size of Ceres, revealed it to be similar to the inner planets of the solar system: Mercury, Venus, Earth and Mars. Like Earth, Vesta has an iron core, surrounded by a mantle and crust. The surface is scarred with giant canyons and craters punch deep into its surface. One pit is 311 miles across and has at its centre a mountain that rises up more than twice as high as Mount Everest.

Ceres is a different beast. The first asteroid to be discovered, it was spotted by accident on new year’s day in 1801 by the Italian monk Giuseppe Piazzi of the Palermo observatory. Unlike Vesta, the makeup of Ceres is far more like the icy bodies in the outer solar system. About one-quarter of its mass is water, and some may be liquid under the surface.

The International Astronomical Union designated Ceres a “dwarf planet” in 2006, along with Pluto, which found itself demoted from full planetary status. Dwarf planets must orbit the sun and be massive enough to be shaped by their gravity, but, unlike proper planets, have not cleared a path through the solar system.

“We think that the building blocks of Earth were the siblings of Ceres and Vesta,” said Christopher Russell, the lead scientist on the Dawn mission at the University of California, Los Angeles. “Those like Vesta came to Earth and delivered the iron core, and other materials, while others, like Ceres, brought water.”

Last year, Michael Küppers, a planetary scientist at the European Space Astronomy Centre in Villanueva de la Cañada, Spain, reported observations for the Herschel space telescope, which found jets of water vapour coming from Ceres. Every second, the dwarf planet loses 6kg in steam.

Küppers hopes that Dawn will shed light on the source of the steam plumes. One possibility is that part of the crust was knocked off Ceres in a cosmic impact, exposing hard ice beneath, which vaporises in sunlight. But the interior of Ceres may still be active, and driving out gas from inside.

Andreas Nathues, the lead scientist on Dawn’s framing camera at the Max Planck Institute for Solar System Research in Göttingen, Germany, said the mission targeted Vesta and Ceres because they were so unlike each other. “Why is Ceres a body that contains water, and Vesta not? Why are they so different? Understanding that will help us understand how the planets formed,” he said.

Two views of Ceres are seen in images acquired by Nasa’s Dawn spacecraft from a distance of about 52,000 miles on 12 February. الصورة: ناسا / رويترز

The Dawn probe is powered by an ion thruster that forces xenon plasma out of the spacecraft at 77,670mph and can run continuously for years, accelerating the craft over time.

In September, the thruster failed when a highly energetic particle slammed into its electronics, forcing the probe into safe mode for four days. The loss of power means that, while Dawn will arrive at Ceres on time, it will take weeks to correct its orientation and point its cameras at the surface.

“We’ll be pointing in the wrong direction when we get there,” said Russell. “We have a period coming up where we won’t be taking much data, but we will get the next set of good pictures at the end of April.”

Some of those images could resolve the mystery of the bright spots on the surface of Ceres. Russell suspects that as the images from Dawn get sharper, the spots could become smaller and shinier, until they reflect nearly all the sunlight falling on them. “In a few months, the reflectivity may get to 100%, and that could mean water ice,” he said.

When the mission is over later this year, the Dawn probe will remain in orbit around Ceres at a safe enough distance to ensure it does not crash into the surface. Since Ceres has no atmosphere, there is no drag to bring Dawn spiralling down to the dwarf planet’s surface. “We are about to arrive. And when we do, we are at Ceres to stay,” said Russell.


No Ceres Pictures Yet?

I've been watching for new pictures of Ceres and have yet to see any.

The NASA site keeps showing the same images and it's been in orbit for a few days now I kinda figured we'd see something even on the first day or so. am I missing something here?

I want Ceres pictures and I want them NOW!

#2 coolrocketdude

Yes, Dawn is in "orbit" around Ceres. Dawn uses its ion propulsions system and this is somewhat different than the rather large engine firings and capture techniques used by say, a Mars orbiter. In the Dawn orbit capture at Ceres, the spacecraft slipped behind Ceres (the dark side) in a rather large loop that went out many tens of thousands of miles. Over the next few weeks the orbit will be adjusted to where it will be a polar circular orbit 8400 miles in altitude. This will take several weeks (about April 23rd). So for the meantime, Dawn is on the dark side of Ceres and hence no pictures. After a inital recon at that orbit NASA intents to lower the orbit in steps to where Dawn will be about 230 miles high by the end of the year.

#3 csrlice12

I tend to not look at things that look back. at least they look like eyes.

#4 Feidb

I'm anxious to see what that bright spot is in that one crater, up close. So far, nothing yet. Ceres is the one with the bright spot, right?

#5 coolrocketdude

29,000 miles away - and have something like 4 km resolution. I'm sure there will be some new (and better!) images by the end of next month.

#6 Dartguy

Yes, Dawn is in "orbit" around Ceres. Dawn uses its ion propulsions system and this is somewhat different than the rather large engine firings and capture techniques used by say, a Mars orbiter. In the Dawn orbit capture at Ceres, the spacecraft slipped behind Ceres (the dark side) in a rather large loop that went out many tens of thousands of miles. Over the next few weeks the orbit will be adjusted to where it will be a polar circular orbit 8400 miles in altitude. This will take several weeks (about April 23rd). So for the meantime, Dawn is on the dark side of Ceres and hence no pictures. After a inital recon at that orbit NASA intents to lower the orbit in steps to where Dawn will be about 230 miles high by the end of the year.

Yes, the Dawn Probe has only 90 mN of thrust, which is less than the small model rocket motors. It does burns for weeks instead of seconds. When it finally does get into a low orbit, it will be there for a LONG time. Probably longer than any of us will live. We should get quite a lot of good data from Ceres.


Where is the Ice on Ceres? New NASA Dawn Findings

At first glance, Ceres, the largest body in the main asteroid belt, may not look icy.

At first glance, Ceres, the largest body in the main asteroid belt, may not look icy. Images from NASA's Dawn spacecraft have revealed a dark, heavily cratered world whose brightest area is made of highly reflective salts -- not ice. But newly published studies from Dawn scientists show two distinct lines of evidence for ice at or near the surface of the dwarf planet. Researchers are presenting these findings at the 2016 American Geophysical Union meeting in San Francisco.

"These studies support the idea that ice separated from rock early in Ceres' history, forming an ice-rich crustal layer, and that ice has remained near the surface over the history of the solar system," said Carol Raymond, deputy principal investigator of the Dawn mission, based at NASA's Jet Propulsion Laboratory, Pasadena, California.

Water ice on other planetary bodies is important because it is an essential ingredient for life as we know it. "By finding bodies that were water-rich in the distant past, we can discover clues as to where life may have existed in the early solar system," Raymond said.

Ice is everywhere on Ceres

Ceres' uppermost surface is rich in hydrogen, with higher concentrations at mid-to-high latitudes -- consistent with broad expanses of water ice, according to a new study in the journal Science.

"On Ceres, ice is not just localized to a few craters. It's everywhere, and nearer to the surface with higher latitudes," said Thomas Prettyman, principal investigator of Dawn's gamma ray and neutron detector (GRaND), based at the Planetary Science Institute, Tucson, Arizona.

Researchers used the GRaND instrument to determine the concentrations of hydrogen, iron and potassium in the uppermost yard (or meter) of Ceres. GRaND measures the number and energy of gamma rays and neutrons emanating from Ceres. Neutrons are produced as galactic cosmic rays interact with Ceres' surface. Some neutrons get absorbed into the surface, while others escape. Since hydrogen slows down neutrons, it is associated with fewer neutrons escaping. On Ceres, hydrogen is likely to be in the form of frozen water (which is made of two hydrogen atoms and one oxygen atom).

Rather than a solid ice layer, there is likely to be a porous mixture of rocky materials in which ice fills the pores, researchers found. The GRaND data show that the mixture is about 10 percent ice by weight.

"These results confirm predictions made nearly three decades ago that ice can survive for billions of years just beneath the surface of Ceres," Prettyman said. "The evidence strengthens the case for the presence of near-surface water ice on other main belt asteroids."

Clues to Ceres' inner life

Concentrations of iron, hydrogen, potassium and carbon provide further evidence that the top layer of material covering Ceres was altered by liquid water in Ceres' interior. Scientists theorize that the decay of radioactive elements within Ceres produced heat that drove this alteration process, separating Ceres into a rocky interior and icy outer shell. Separation of ice and rock would lead to differences in the chemical composition of Ceres' surface and interior.

Because meteorites called carbonaceous chondrites were also altered by water, scientists are interested in comparing them to Ceres. These meteorites probably come from bodies that were smaller than Ceres, but had limited fluid flow, so they may provide clues to Ceres' interior history. The Science study shows that Ceres has more hydrogen and less iron than these meteorites, perhaps because denser particles sunk while brine-rich materials rose to the surface. Alternatively, Ceres or its components may have formed in a different region of the solar system than the meteorites.

Ice in permanent shadow

A second study, led by Thomas Platz of the Max Planck Institute for Solar System Research, Gottingen, Germany, and published in the journal Nature Astronomy, focused on craters that are persistently in shadow in Ceres' northern hemisphere. Scientists closely examined hundreds of cold, dark craters called "cold traps" -- at less than minus 260 degrees Fahrenheit (110 Kelvin), they are so chilly that very little of the ice turns into vapor in the course of a billion years. Researchers found deposits of bright material in 10 of these craters. In one crater that is partially sunlit, Dawn's infrared mapping spectrometer confirmed the presence of ice.


This movie of images from NASA's Dawn spacecraft shows a crater on Ceres that is partly in shadow all the time. Such craters are called "cold traps." Dawn has shown that water ice could potentially be preserved in such place for very long amounts of time. Credit: NASA/JPL-Caltech/UCLA/MPS/DLR/IDA
› Full image and caption

This suggests that water ice can be stored in cold, dark craters on Ceres. Ice in cold traps has previously been spotted on Mercury and, in a few cases, on the moon. All of these bodies have small tilts with respect to their axes of rotation, so their poles are extremely cold and peppered with persistently shadowed craters. Scientists believe impacting bodies may have delivered ice to Mercury and the moon. The origins of Ceres' ice in cold traps are more mysterious, however.

"We are interested in how this ice got there and how it managed to last so long," said co-author Norbert Schorghofer of the University of Hawaii. "It could have come from Ceres' ice-rich crust, or it could have been delivered from space."

Regardless of its origin, water molecules on Ceres have the ability to hop around from warmer regions to the poles. A tenuous water atmosphere has been suggested by previous research, including the Herschel Space Observatory's observations of water vapor at Ceres in 2012-13. Water molecules that leave the surface would fall back onto Ceres, and could land in cold traps. With every hop there is a chance the molecule is lost to space, but a fraction of them ends up in the cold traps, where they accumulate.

'Bright spots' get names

Ceres' brightest area, in the northern-hemisphere crater Occator, does not shine because of ice, but rather because of highly reflective salts. A new video produced by the German Aerospace Center (DLR) in Berlin simulates the experience of flying around this crater and exploring its topography. Occator's central bright region, which includes a dome with fractures, has recently been named Cerealia Facula. The crater's cluster of less reflective spots to the east of center is called Vinalia Faculae.

"The unique interior of Occator may have formed in a combination of processes that we are currently investigating," said Ralf Jaumann, planetary scientist and Dawn co-investigator at DLR. "The impact that created the crater could have triggered the upwelling of liquid from inside Ceres, which left behind the salts."

Dawn began its extended mission phase in July, and is currently flying in an elliptical orbit more than 4,500 miles (7,200 kilometers) from Ceres. During the primary mission, Dawn orbited and accomplished all of its original objectives at Ceres and protoplanet Vesta, which the spacecraft visited from July 2011 to September 2012.

Dawn's mission is managed by JPL for NASA's Science Mission Directorate in Washington. Dawn is a project of the directorate's Discovery Program, managed by NASA's Marshall Space Flight Center in Huntsville, Alabama. UCLA is responsible for overall Dawn mission science. Orbital ATK Inc., in Dulles, Virginia, designed and built the spacecraft. The German Aerospace Center, Max Planck Institute for Solar System Research, Italian Space Agency and Italian National Astrophysical Institute are international partners on the mission team. For a complete list of mission participants, visit:


Distance from Earth:

The distance between the Asteroid Belt and Earth varies considerably depending on where we measure to. Based on its average distance from the Sun, the distance between Earth and the edge of the Belt that is closest to it can be said to be between 1.2 to 2.2 AUs, or 179.5 and 329 million km (111.5 and 204.43 million mi).

The asteroids of the inner Solar System and Jupiter: The donut-shaped asteroid belt is located between the orbits of Jupiter and Mars. الائتمان: ويكيبيديا كومنز

However, at any given time, part of the Asteroid Belt will be on the opposite side of the Sun, relative to Earth. From this vantage point, the distance between Earth and the Asteroid Blt ranges from 3.2 and 4.2 AU – 478.7 to 628.3 million km (297.45 to 390.4 million mi). To put that in perspective, the distance between Earth and the Asteroid Belt ranges between being slightly more than the distance between the Earth and the Sun (1 AU), to being the same as the distance between Earth and Jupiter (4.2 AU) when they are at their closest.

But of course, for reasons of fuel economy and time, asteroid miners and exploration missions are not about to take the long way! As such, we can safely assume that the distance between Earth and the Asteroid Belt when they are at their closest is the only measurement worth considering.


Dawn dead in Ceres orbit, ran out of fuel Oct 2018

3970 km and 279 mph earlier today. A strange detour. But it certainly gives high-resolution pictures if they choose to take some this orbit.

They really could fix that black hole at the poles in the MYSTIC simulator ).

At least they finally hired Kip Thorne.
Can you imagine the sim-view of them orbiting my log, or worse yet, a basketball:

"You bet your asteroid, kid"

Rahman says the plan is for Dawn to be in survey orbit, and conclude thrusting, on 3 June, in just a couple of days.
Today's brief "status report" was informative:
==quote==
June 1, 2015 - Dawn Closing in on Second Mapping Orbit

Dawn spent the weekend maneuvering with its ion propulsion system and is now almost in its targeted mapping orbit. Last night it completed its final ascent in this complicated trajectory. Today it is descending from . (4,900 kilometers) to . (4,600 kilometers). It is scheduled to conclude thrusting on June 3 at an altitude of . (4,400 kilometers).
==endquote==
http://dawn.jpl.nasa.gov/mission/status.html

According to simview during the weekend it briefly switched around from braking to thrusting ahead, which I guess would have been to circularize the elliptical orbit it got into when descending from the earlier altitude 13500 km orbit.

What is the spell-checker thinking of? Noodle soup? I tried to type the Dawn mission director's name Marc Rayman and it corrected it to Rahman. I swear the whole thing was unintentional. Or was I thinking of spectroscopy?, or bee-less Brahmans?

Anyway there are indications that Om's correspondence with Marc Rayman has contributed to a beneficial effect. The almost daily status reports have become very informative as to things of interest to us here: orbit mechanics, orientation to sun, photo resolution, altitude, speed, thrusting schedule, the degree of reliability of simview. We are getting more of the prate stoop these days.

What is the spell-checker thinking of? Noodle soup? I tried to type the Dawn mission director's name Marc Rayman and it corrected it to Rahman. I swear the whole thing was unintentional. Or was I thinking of spectroscopy?, or bee-less Brahmans?

Anyway there are indications that Om's correspondence with Marc Rayman has contributed to a beneficial effect. The almost daily status reports have become very informative as to things of interest to us here: orbit mechanics, orientation to sun, photo resolution, altitude, speed, thrusting schedule, the degree of reliability of simview. We are getting more of the prate stoop these days.

Prate stoops and Dr. Top Ramen. Ha! I bet he'd like that.
Was that supposed to be "Pirate scoop"?

hmmm. I've never heard of "prate" before.

prate: babbling (hmmm. )
stoop: to do something reprehensible (hmmmm. )

ps. My last correspondence from him was from May 20th. I'd imagine he's a bit busy these days.
pps. Sorry I've been a bit silent lately. I've been out of town 7 of the last 11 days. And the pests(let's go out and get drunk!) of summer are swarming.

Phew!
I was afraid you and Dr. Rayman were corresponding behind my back.

I do look back at some of my comments, and think "That was reprehensible babble. It's obvious I didn't even bother engaging my brain".

ps. On a hopefully not true side note, I had an argument with someone at JPL a couple of weeks ago. I'm assuming it wasn't Dr. Rayman:

So that wasn’t you I was arguing with on Facebook?
Someone asked

To which I responded, and appear to have started an argument:

I guess, technically, we are both correct.​

pps. Followers
Facebook: 19k
Twitter: 84k

As is usually the case, 95% of the comments on Facebook, are prate stoop(not a spoonerism, by my favorite new phrase).
I wouldn't even bother checking it out, as most of the posts mirror the Twitter site.

Om, Canberra 45 is standing by to talk with Dawn! It is 2AM in the morning there (9AM pacific 2 June).

Maybe a prate stoop means a kind of humorous indirection where one arranges to stumble on the straight story seemingly by accident. A kind of serendipitous pratefall which lands on the essential fact.

Hey! Simview is using a beautiful new globe map of Ceres instead of the old Lumpy guess-ball

The 19:30 UTC simview even has the famous double bright spot showing. The new Ceres ball in simview is made of real photos taken by Dawn, with some latitude and longitude lines projected on it.

"Yumyum" is so far the only one I've memorized.

The bright splash crater is in the quad named Hobnil.

I’m not sure just how many of these there are, or how memorable their names will turn out to be. But as the Dawn mission’s principal investigator Chris Russell pointed out, there is one Mayan deity named Yum (Yum Kaax, god of agriculture and the jungle), who should readily be remembered. One can only hope the mission scientists find a suitably delicious feature on Ceres to give that name.

Om, thanks for posting the grid of Ceres named regions. Some pretty strange names. Every culture from every part of the world seems to have had a grain deity or fertility spirit. Happy Hobnil to you! Don't forget to celebrate YumYum day next Tuesday!

I'm trying to make sense of the current simview. It looks like Dawn has thrust turned off, and I see Canberra is assigned to Dawn but no signal.
It looks like as of 3Jun 15:50 UTC the altitude is right 4400 km and the speed is very nearly right 254 mph

and simview shows Dawn apparently approaching the S pole terminator which I guess it should cross early on 4 Jun UTC or like 6PM this evening pacific time (just a rough guess)

.
ps. On a hopefully not true side note, I had an argument with someone at JPL a couple of weeks ago. I'm assuming it wasn't Dr. Rayman:

Peter Fries ‏@Peter_Fries Jun 2
@NASA_Dawn @b0yle Does Dawn have the capability to send back 'natural color' images?

NASA's Dawn Mission ‏@NASA_Dawn Jun 2
@Peter_Fries @b0yle yes, I can take data with which to make color images, but the team has not yet released any yet

Have I totally lost my mind?

Sorry for my slow replies. Dawn keeps me busy, which comes as no surprise to you. We arrived in survey orbit this morning, and that will be tweeted and put on our mission status page.

You’re right that that was not I on Facebook. I mentioned about giving the information for tweeting. For Facebook, if they send a question back to me, I answer it, but most of the time they don’t. So I’m quite unaware of what gets posted there.

As usual, the topic is a little more complicated than it appears from what you quoted below. For the approach phase images, we used two different camera integration times (what most people call exposure times). One value was chosen to ensure Ceres was correctly exposed and the other was chosen to bring out the background stars. The images alternate, so we interpolate to get Ceres' location relative to stars. We did it the same way at Vesta. In at least one of the Ceres OpNavs, it just so happened that some stars showed up in the images exposed for Ceres. I don’t know what the Dawn person (who is not technical) had in mind with the comment about adding stars. We’ve never done that.

As for what Ceres would look like, you’re quite right that Ceres is significantly brighter than the background stars. That’s why we had two exposure values. I wrote in my March 31 Dawn Journal that Ceres’ mean albedo is about 0.09 and the Moon’s is about 0.12. So you’re also correct that the Moon’s is 1/3 higher. If it matters, remember that Ceres is farther from the sun. The Planetary Society reposts my Dawn Journals (as do some other sites), and sometimes (but not often), I respond to comments there. I did address this aspect of it in responding to a comment by Solon. That is, the intensity of the sunlight is around 12% at Ceres what it is at Earth or the Moon, so it would look darker to your eye. You’re also right that Ceres’ variation in albedo seems much lower, but, of course, there are those famous bright spots and others that are not so famous.

I hope I'm not getting his staff in trouble.

On a trivial side note, I was curious at what distance Ceres would fully fill Dawn's framing cameras.
So I did some maths, and determined that it was around 3400 km.
It's a bit problematic, as Marcus pointed out that polar and equatorial diameters are a bit different: 891 & 963 km, respectively.