Астероиды - космические лилипуты
Заходите к нам на форум: задавайте вопросы - получайте ответы!
Исследование Солнечной Системы - Астероиды и Кометы
Лилипуты
Зонд "Dawn"
Страница: Миссия зонда "Dawn" (Part #1, Part #2), Первая встреча: Веста (Part #1, Part #2, Part #3, Part #4, Part #5, Part #6);
Малые тела Солнечной системы

Марс, Веста и Церера

    27 сентября в 07:34:00.372 EDT (11:34:00 UTC) со стартового комплекса SLC-17B Станции ВВС США «Мыс Канаверал» был произведен пуск PH Delta 2 (в тяжелом варианте 7925Н-9.5) с американской межпланетной станцией Dawn («Рассвет»). Аппарат был успешно выведен на близкую к расчетной траекторию.
    Началась одна из самых интересных межпланетных миссий в истории космонавтики: Dawn должен последовательно изучить два крупнейших астероида основного пояса - Весту и Цереру. Ни один из них и вообще ни один из астероидов первого десятка никогда не исследовался космическими средствами с близкого расстояния, и до сих пор лишь два астероида - Эрос и Итокава - были изучены не с пролетной траектории, а аппаратами, которые подолгу находились вблизи них.

Запуск и начало полета

    Старт состоялся на 14 минут позже расчетного времени из-за появления судна в зоне падения твердотопливных ускорителей ракеты.
    В 11:43 UTC 2-я ступень «Дельты» вышла на опорную орбиту наклонением 28.6° и высотой 185.2x186.3 км. Второе включение 2-й ступени состоялось в 12:25 и увеличило апогей примерно до 6835 км. Впоследствии третьим включением ступень была переведена на орбиту наклонением 26.7° и высотой 170x6776 км.

КОСМИЧЕСКИЙ АППАРАТ DAWN

    В 12:29 UTC состоялось включение РДТТ Star 48В 3-й ступени, в результате которого аппарат был выведен на отлетную траекторию, имея начальную скорость 11.50 км/с и асимптотическую скорость (условно - на границе сферы действия Земли) 3.36 км/с. Отделение КА прошло над Соломоновыми островами в 12:36 UTC.
    Расчетная циклограмма пуска приведена в таблице в сравнении с пуском АМС Phoenix 4 августа 2007 г. Напомним, что эта станция улетела на «легкой» версии «Дельты» - 7925-9.5.

КОСМИЧЕСКИЙ АППАРАТ DAWN

    В 06:44 PDT (13:44 UTC) в группу управления в Лаборатории реактивного движения поступила телеметрия, свидетельствующая о том, что Dawn построил надлежащую ориентацию, солнечные батареи раскрыты, питание от них есть. «Заря взошла, и наш аппарат в порядке, - с удовлетворением отметил менеджер проекта от JPL Кейюр Пател (Keyur Patel). - Завтра в это же время мы уже пересечем орбиту Луны».
    30 сентября аппарат вышел из сферы действия Земли и оказался на гелиоцентрической орбите с параметрами:

    >- наклонение - 0.5°;
    >- расстояние от Солнца в перигелии - 1.00 а.е. (149.6 млн км);
    >- расстояние от Солнца в афелии - 1.62 а.е. (242.4 млн км);
    >- период обращения - 1.50 года.

    2 октября были включены и проверены контроллер и блок питания ионных двигателей, затем последовали 30-часовой прогрев для удаления остатков влаги и тест ионизации ксенона, а 7 октября в 01:07 UTC было проведено тестовое включение «осевого» двигателя FT3. В течение 25 час 05 мин операторы наблюдали за его работой на разных уровнях энергопотребления и тяги - от малой до полной. В обозначениях, принятых в группе управления еще со времен Deep Space 1, двигатель был опробован на уровнях тяги 28,49,70,91 и 112. Работал он нормально, «потребил» 280 г ксенона, и приращение скорости в направлении «к Земле» составило 3.6 м/с.

КОСМИЧЕСКИЙ АППАРАТ DAWN
Событие
Время старта мин:сек
Phoenix
Dawn
Включение шести стартовых ускорителей. Пуск
00:00.0
00:00.0
Прекращение работы шести аортовых ускорителей
01:03.1
01:17.1
Включение трех ускорителей
01:05.5
01:19.0
Отделение шести стартовых ускорителей
01:06.0
01:20.5
Прекращение работы и отделение трех ускорителей
02:11.5
02:39.5
Выключение ЖРД RS-27A 1 -й ступени
04:23.3
04:22.5
Отделение 1-й ступени
04:31.3
04:31.0
Включение ЖРД AJ10-118К 2-й ступени
04:36.8
04:36.5
Сброс головного обтекателя
05:03.0
04:41.0
Выключение ЖРД 2-й ступени. Баллистическая пауза
09:20.5
08:58.3
Второе включение ЖРД 2-й ступени
73:47.2
51:35.0
Выключение ЖРД 2-й ступени
76:02.3
54:14.5
Отделение 2-й ступени
77:05.5
55:07.7
Включение РДТТ Star 48В 3-й ступени
77:42.8
55:44.7
Прекращение работы РДТТ 3-й ступени
79:10.3
57:10.7
Отделение КА
84:10.3
62:00.8
КОСМИЧЕСКИЙ АППАРАТ DAWN

КОСМИЧЕСКИЙ АППАРАТ DAWN
Тяжелая версия PH Delta 2 с обозначением 7925Н используется в 4-й раз. Стартовая масса ракеты с КА Dawn - 285581 кг. Из девяти ускорителей GEM-46, позаимствованных в свое время со следующей в этом семействе ракеты Delta 3, те шесть, что запускаются на Земле, имеют длину 14.66 м и массу около 18900 кг, а три, включаемые на 78-й секунде полета, - длину 15.06 м при массе 19100 кг. Разница объясняется типом сопла - «высотная» версия длиннее.
КОСМИЧЕСКИЙ АППАРАТ DAWN

    Этап тестирования систем и подсистем КА рассчитан на 80 суток. После этого Dawn начнет разгон с целью сближения с Вестой на электрореактивных двигателях. И хотя это и очень эффективный движитель (удельный импульс 3280 сек против 225-240 сек у гидразиновых ЖРД), в баллистическую схему полета также включен один пролет Марса на высоте 500 км с попутными наблюдениями планеты, который состоится 4 февраля 2009 г. Основная цель встречи с Марсом - выход из плоскости эклиптики, так как орбита Весты заметно к ней наклонена. Приращение скорости от гравитационного маневра составит 1116 м/с.

КОСМИЧЕСКИЙ АППАРАТ DAWN

    14 августа 2011 г., пройдя 2.8 млрд км, станция должна достичь астероида Веста и выйти на околополярную орбиту вокруг него - сначала ее высота будет 2500 км, а к концу Dawn снизится до 200 км. 22 мая 2012 г. аппарат отбудет в направлении Цереры, и, пройдя еще 2.1 млрд км, доберется до нее 1 февраля 2015 г. Исследование крупнейшего из астероидов главного пояса рассчитано на полгода, и в июле 2015 г. программа работы «Рассвета» будет завершена. Dawn останется на 700-километровой «орбите карантина» вокруг Цереры со сроком баллистического существования не менее 50 лет.

Миссия «Рассвета»

    «Погружаясь в пояс астероидов, Dawn будет путешествовать назад во времени, - говорит научный руководитель проекта Кристофер Расселл (Christopher Russell). - Этого момента научное космическое сообщество ждало с тех пор, как стали возможными межпланетные полеты».
    Выбранные для исследований цели - Веста и Церера - интересуют ученых чрезвычайно как объекты, хранящие свидетельства об эпохе формирования Солнечной системы. И особенно важно, что одним и тем же комплектом инструментов будут исследованы два самых крупных астероида, очень разные по своим характеристикам.
    По классификации, принятой Международным астрономическим союзом в августе 2006 г., Церера относится к числу карликовых планет, которые уже достаточно велики, чтобы внутренние силы придали им сферическую форму, но еще не доминируют в своей области Солнечной системы. И действительно, в основном поясе астероидов «проживают» десятки тысяч малых тел размером от примерно 1000 км до 1 км и меньше, а на Цереру приходится лишь 30% их полной массы. Считается, что это протопланета, которая не сумела стать планетой. Веста, судя по имеющимся телескопическим снимкам, заметно отличается по форме от сферы и даже эллипсоида, и потому на титул карликовой планеты «не тянет». Зато она - единственная среди всех астероидов - временами достигает такого блеска, что видна невооруженным взглядом.

Траектория перелета АМС Dawn
КОСМИЧЕСКИЙ АППАРАТ DAWN

    Цереру открыл в ночь на 1 января 1801 г. с помощью телескопа, установленного на крыше королевского дворца в Палермо, итальянский астроном Джузеппе Пиацци (Giuseppe Piazzi).
    Параметры ее орбиты приведены в таблице. По данным, опубликованным в 2005-2006 гг., эта карликовая планета имеет форму сфероида с экваториальным диаметром 975 км и полярным диаметром 909 км. Масса Цереры оценивается (по возмущениям в движениях Земли и Марса) в 9.43-Ю20 кг - она примерно в 77 раз легче нашей Луны, которая, в свою очередь, в 81 раз легче Земли. Церера обращается вокруг оси с периодом 9.076 час.
    Средняя плотность Цереры невелика: 2.10 г/см3. Ее отражательная способность составляет 10% - значительно больше, чем у астероидов хондритового класса, но меньше, чем у ледяных спутников планет-гигантов. Имеются указания на то, что Церера прошла стадию дифференциации: ее внутренние области состоят из более плотного материала, чем мощная аммиачно-ледяная мантия. В зависимости от того, из какого именно вещества сложено ядро, на ледяной слой приходится от 70 до 120 км и 17-27% общей массы Цереры. Эти летучие компоненты, вероятно, сохраняют в себе свидетельства о состоянии Солнечной системы в период формирования планет. Не исключено, что между ядром и ледяной корой есть жидкий океан, как на Европе. А в нем... впрочем, это уже спекуляции.
    Поверхность Цереры, судя по наблюдениям «Хаббла», сравнительно гладкая, однако отдельные крупные участки существенно отличаются по отражающей способности от остальной части астероида. Один из таких участков назван Пиацци, в честь первооткрывателя Цереры. Не исключено наличие на минипланете разломов и трещин, образовавшихся при плавлении и обратном затвердевании льда.

КОСМИЧЕСКИЙ АППАРАТ DAWN

    Астероид Веста нашел 29 марта 1807 г. немецкий астроном Генрих Ольберс (Heinrich Olbers), работавший в Бремене. Четвертая по счету малая планета по своим размерам делит 2-е и 3-е место с Палладой, но по массе значительно превосходит ее. Размеры осей эллипсоида, равного Весте по объему, - 578x560x458 км. Масса астероида оценивается в (2.75—2.99)*1020 кг и составляет 30% от массы Цереры.

КОСМИЧЕСКИЙ АППАРАТ DAWN

    Замечательна средняя плотность вещества Весты - 3.44 г/см3, практически такая же, как у Луны и у силикатных пород. Несмотря на свой малый размер, Веста, вероятно, имеет железно-никелевое ядро и оливиновую мантию, но в ходе своей эволюции полностью потеряла летучие компоненты. Веста делает оборот вокруг оси за 5.342 час и имеет очень яркую поверхность - ее альбедо 42%. Восточное полушарие при этом еще более светлое, а западное - более темное; предполагается, что первое аналогично плоскогорьям, а второе - базальтовым морям Луны. Наиболее темное пятно диаметром около 200 км получило название Ольберс.
    Снимки «Хаббла» показывают, что Веста имела в своей истории столкновение с другим очень крупным объектом, от которого остался кратер (точнее сказать - астроблема) диаметром 460 км, занимающий почти все южное полушарие астероида. Дно кратера лежит на 13 км ниже средней поверхности, а гребень поднимается над ней на 4-12 км. Центральная «горка» имеет высоту 18 км - вдвое выше Эвереста! Очевидно, в месте удара материал мантии Весты был вынесен на поверхность (зафиксированы спектральные признаки оливина), и его изучение - как и исследование ледяной коры Цереры - представляет исключительный интерес.
    В результате этой катастрофы образовалось множество мелких астероидов на орбитах, близких к орбите Весты и сходных с ней по спектральным характеристикам. Более того, около 6% найденных на Земле метеоритов (говардиты, эвкриты и диогениты) имеют такие же характеристики и могут быть обломками Весты. В них находят древнейшие базальты возрастом до 4.5-4.6 млрд лет.

Краткая история проекта

    О выборе проекта Dawn для реализации в рамках программы малых АМС Discovery космическое агентство США объявило 21 декабря 2001 г.. К тому моменту предложению Кристофера Расселла исполнилось уже семь лет, и этот проект стал девятым в семействе миссий Discovery.
    Ключевой его деталью является использование электрореактивной ДУ, обеспечивающей продолжительный разгон аппарата в ходе межпланетного полета. Dawn - по существу первый аппарат, на котором такая ДУ используется как штатная система. Американская АМС Deep Space 1, на которой она была отработана, имела статус экспериментальной, как и европейская SMART-1. Лишь японцы рискнули сразу запустить свой КА Hayabusa с ионными двигателями с обширной научной программой - и в итоге обрекли себя на долгие мучения.
    Общее руководство проектом Директорат научных миссий NASA возложил на Лабораторию реактивного движения. Контракт на разработку и изготовление аппарата был заключен с компанией Orbital Sciences Corporation (г. Даллес, Вирджиния, США), где за него отвечал менеджер проекта Майкл Мук (Michael Mook). За научную программу миссии отвечает Университет Калифорнии в Лос-Анжелесе, партнерами которого являются Лос-Аламосская национальная лаборатория, Институт исследования Солнечной системы Общества Макса Планка (г. Катленбург-Линдау, ФРГ), Институт планетных исследований DLR (Берлин, ФРГ), Национальный институт астрофизики Италии (Рим) и Итальянское космическое агентство. Ракету-носитель поставила компания United Launch Alliance (г. Денвер, Колорадо).
    Объявленная общая стоимость проекта Dawn (не включая ракету-носитель) - 357.5 млн $, в том числе 281.7 млн на разработку КА и 75.8 млн на управление полетом и обработку данных.
    б февраля 2004 г. NASA санкционировало изготовление аппарата, потребовав от разработчиков обеспечить 20-процентный резерв массы, 15-процентный по мощности (которые им вовсе не были нужны) и 25-процентный резерв по стоимости. Чтобы вписаться в эти требования, пришлось перепланировать полет, добавив в него сближение с Марсом и сократив продолжительность работы у Весты и Цереры с 11 до 7 и 5 месяцев соответственно, и даже пожертвовать частью научной аппаратуры.
    Проектной датой запуска было 27 мая 2006 г. В начале 2005 г. появился весьма скромный дефицит средств на сборку и испытания аппарата - не хватало 7 млн $ при тогдашней стоимости проекта 371 млн $. Учтя все мыслимые и немыслимые возможные в будущем неприятности, руководители проекта запросили дополнительно 40 млн $ - и проиграли! В сентябре 2005 г. NASA назначило комиссию для проверки реализуемости миссии и отложило пуск на февраль 2007 г. В октябре проект был приостановлен на этапе завершенной на 90% сборки КА, а 3 марта 2006 г. было объявлено решение о прекращении работ.
    Да, у проекта Dawn было несколько технических проблем, из которых наиболее серьезная была связана со сроками поставки и качеством изготовления блоков высоковольтного питания для электрореактивных двигателей. Но на самом деле он просто попал «как кур в ощип»: резервный фонд космической науки опустошили проекты Deep Impact Messenger и New Horizons, и руководители директората искали, чем можно было бы пожертвовать, чтобы пополнить кассу.
    Однако в научном мире и среди энтузиастов космонавтики поднялась такая буря негодования, что агентство отступило, и уже 27 марта было объявлено: проект восстановлен, и пуск состоится 15 июля 2007 г.

«Большая ворона»

    На этом, однако, злоключения «Рассвета» не кончились. 10 апреля 2007 г., по окончании обширной серии испытаний на фирме Orbital Sciences и в Военно-морской исследовательской лаборатории, аппарат прибыл на полигон для предстартовой подготовки. Пуск тогда планировался на 20 июня, но был отложен на 10 суток из-за неготовности ракеты. 30 мая при навешивании первых трех ускорителей на первую ступень на стартовом комплексе SLC-17B произошла поломка крана. Работы были приостановлены почти на неделю, а запуск пришлось отложить до 7 июля. Лишь к 15 июня все ускорители стояли на местах, а вторая ступень была состыкована с первой.

КОСМИЧЕСКИЙ АППАРАТ DAWN

    Тем временем 11 июня при балансировке КА в МИКе компании Astrotech упавшим гаечным ключом была повреждена задняя сторона одной из панелей солнечных батарей. Срочный ремонт позволил удержаться в графике, и 27 июня полезный груз в виде ступени Star 48В и КА Dawn был установлен на ракету.
    На смотре летной готовности 3 июля выявилась нехватка самолетных и морских измерительных пунктов для сопровождения запуска. В Атлантике, у западного побережья Африки должен был дежурить корабль, контролирующий состояние 2-й и 3-й ступени. Еще 6 июня зафрахтованное NASA судно с комплектом приемной и ретрансляционной аппаратуры, обозначаемое в документах как OTTR (Ocean-going Test and evaluation Transportable Resource - морское испытательное транспортируемое средство), вышло из калифорнийского порта. Сначала оно проконтролировало пуск 7 июня итальянского КА COSMO-SkyMed с Ванденберга, а затем двинулось к берегам Африки, куда должно было прийти 4 июля. Однако 19 июня при инспекции двигателя перед входом в Панамский канал обнаружилась проблема с одним из 12 цилиндров. Ремонт был проведен во время плановой стоянки в Пуэрто-Рико, но в итоге корабль покинул Сан-Хуан лишь 29 июня и к месту боевого дежурства не успевал.
    4 июля (в праздничный день!) после многочасовой телеконференции удалось договориться, что три дня - 7, 8 и 9 июля - функции корабля сможет выполнять самолетный измерительный пункт Big Crow («Большая ворона» - модифицированный КС-135), который для этого надо было перегнать на аэродром острова Вознесения. Было решено заправлять ракету и идти на пуск.
    Но 5 июля из-за жаркой грозовой погоды провести заправку 2-й ступени не удалось, и старт отложили на воскресенье 8 июля. Как вскоре стало понятно - повезло.
    Утром 6-го выяснилось, что в назначенный день самолет использовать нельзя. Заправку сдвинули на 7-е, а старт на 9 июля. Однако вечером 6-го стало известно, что самолета не будет и 9-го, а о том, что в последующие дни он будет занят в другой работе, было известно и ранее. Судно же, героически борясь со встречным ветром и бурным морем, не успевало в расчетный район даже к 10 июля.
    Объявили, что старт переносится на 15 июля и может быть выполнен до 19 июля - до этой даты существовали условия для встречи с Марсом. Однако 7 июля NASA объявило, что и это невозможно и что старт откладывается до следующего астрономического окна - к счастью, оно начиналось не через два года, а всего через два месяца (7 сентября - 15 октября). Дело в том, что на 3 августа с соседнего старта планировался пуск станции Phoenix, и вот у нее-то никаких запасных вариантов не было: или она улетает к Марсу до 24 августа, или не улетит вообще. И затягивать подготовку Dawn до 19 июля, чтобы она «налезла» на предстартовый график второго КА, очень не хотелось.
    Так вот если бы 5 июля вторую ступень заправили, сентябрьский пуск оказался бы невозможен. Из-за коррозионной активности одного из компонентов допустимый интервал от заправки до пуска - порядка 37 суток. Ракету пришлось бы разбирать, а ступень или ремонтировать, или менять, и при таком раскладе Dawn не смог бы стартовать и в октябре. А это значит - всё, конец, отсрочка на 15 лет... Трудно сказать, что бы решило при таком раскладе руководство NASA. Скорее всего, пустили бы без телеметрической поддержки...

КОСМИЧЕСКИЙ АППАРАТ DAWN

    Впрочем, частично разобрать ракету все же пришлось. Дело в том, что две пусковые установки стоят всего в 175 м друг от друга. И если коллегам выпадет «несчастливый билет» и их носитель рванет на старте, достанется и второму. Поэтому 22 июля «голову» отстыковали от ракеты, и Dawn вернулся на хранение в МИК фирмы Astrotech в 25 км от старта. А две ступени с ускорителями так и оставили на старте, хотя при гипотетическом взрыве «Феникса» ракета могла пострадать, и опять-таки миссия «Восхода» была бы сорвана. Где логика? Непонятно.
    В ночь на 11 сентября 3-я ступень и Dawn на ней вновь были доставлены на SLC-17B и во второй раз заняли место на ракете. На этот раз запуск был назначен на 26 сентября в 07:25 EDT. И... казалось, история пошла «по второму кругу»: 23 сентября из-за плохой погоды 2-ю ступень удалось заправить только четырехокисью азота, а горючее «аэрозин-50» залить не успели. Лишь 24 сентября эта «заколдованная» операция закончилась, и дорога к старту 27 сентября была открыта.
    А график межпланетного путешествия Dawn от задержки старта почти на три месяца изменился мало. Сближение с Марсом вместо апреля будет в феврале 2009 г., и примерно в июле аппарат выйдет на «старую» трассу. Кстати, и расход ксенона будет немного меньше, чем в случае июньского старта.

Конструкция аппарата

    АМС Dawn сделана компанией Orbital Sciences на базе платформы Star 2, созданной для малых геостационарных спутников связи. (Аналогичный пример такой «конверсии» мы видим в Китае, где лунный аппарат «Чанъэ» делается на платформе DFH-3.) Корпус КА имеет форму параллелепипеда размером 1.64x1.27x1.77 м. На одной из сторон установлена остронаправленная антенна диаметром 1.52 м, на двух других -приводы солнечных батарей. В стартовой конфигурации высота КА вместе с антенной HGA составляет 2.36 м, а ширина со сложенными солнечными батареями - 1.84 м. Сухая масса КА - 747.1 кг, стартовая масса - 1217.7 кг. Запас ксенона для ионной ДУ составляет 425.0 кг (он хранится в сверхкритичном состоянии!), заправка гидразина для малых ЖРД - 45.6 кг.
    В состав электрореактивной ДУ входят три двигателя NSTAR производства L-3 Electron Technologies Inc. с регулируемой тягой в диапазоне от 19 до 92 мН (1.9-9.4 гс) и энергопотреблением до 2.3 кВт. Они установлены в нижней части аппарата: один вдоль оси, еще два - на «передней» и «задней» панелях. Масса каждого двигателя - 8.9 кг, размеры - 33 см в длину и 41 см в диаметре, но диаметр «сопла» существенно меньше - 30 см. Питание и управление работой двигателя идет через блок PPU массой 15 кг, получающий от 500 до 2500 Вт непосредственно от солнечных батарей при напряжении от 80 до 160 В.

КОСМИЧЕСКИЙ АППАРАТ DAWN

    Штатный режим разгона КА - недельный с перерывом на несколько часов для «общения» с Землей. Суммарная расчетная продолжительность работы трех ЭРД в полете - около 50000 часов, причем больше одного двигателя за раз включать не придется. Зато суммарное приращение скорости, которое они дадут, - 10.3 км/с - почти равно начальной скорости при отделении КА от 3-й ступени!
    Две пятисекционные панели СБ площадью 2.3х8.3 м2 и массой 63 кг каждая имеют в размахе 19.74 м. На каждой из них установлено по 5740 фотоэлементов с КПД 28%, что позволяет снять до 10 кВт на расстоянии 1 а.е. от Солнца и 1.4 кВт на орбите вокруг Цереры на удалении до 3 а.е. от Солнца. Бортовая никель-водородная аккумуляторная батарея имеет емкость 35 А-час.

РЕЖИМЫ РАБОТЫ ЭРД NSTAR
Входная мощность, кВт
0.49
1.00
1.48
2.06
2.31
Расход ксенона, мг/с
1.02
1.51
1.86
2.65
2.86
Тяга, мН
19
40
58
83
92
Удельный импульс, сек
1950
2700
3180
3190
3280
КПД
0.38
0.53
0.61
0.63
0.64
Напряжение, В
650
1100
1100
1100
1100
Ток, А
0.50
0.72
1.09
1.58
1.76
Примечание. В таблице представлены данные L-3 Electron Technologies Inc В других материалах по проекту Dawn утверждается, что на максимальном режиме двигатель потребляет 3.25 мг/с, а скорость истечения ионов ксенона достигает 40 км/с
РЕЖИМЫ РАБОТЫ ЭРД NSTAR

    Силовая основа корпуса - цилиндр из композитного материала. Баки ксенона и гидразина находятся внутри него, а снаружи крепятся алюминиевые панели, на которые устанавливаются блоки служебных систем. Экранно-вакуумная изоляция, полированная поверхность и радиаторы на поверхности корпуса, а также более 140 электронагревателей обеспечивают тепловой режим КА.
    Система ориентации и стабилизации включает в себя группу измерительных устройств (два звездных датчика, три двухосных инерциальных измерительных блока, 16 солнечных датчиков) и четыре маховика в качестве исполнительных органов. Разгрузку маховиков, а также первоначальное успокоение аппарата обеспечивают 12 микро-ЖРД MR-103G тягой по 0.9 Н. Эта же система отвечает за слежение солнечными батареями за Солнцем и за поворот в двухстепенном подвесе электрореактивных двигателей (чтобы по мере опустошения баков вектор тяги проходил через центр масс КА).

Силовая основа корпуса АМС и разрез, на котором видны баки ксенона и гидразина
КОСМИЧЕСКИЙ АППАРАТ DAWN

    Система управления и обработки данных основана на троированной системе с процессорами RAD6000, каждый из которых обладает 8 Гбит памяти и имеет программы общей длиной в 400 тыс строк на языке С и на ассемблере. Связь с Землей осуществляется через основную остронаправленную антенну HGA и три ненаправленные антенны. Мощность передатчика станции - 100 Вт, что позволяет передавать информацию от Цереры в частотном диапазоне X на скорости 41-128 кбит/с.

Бак содержит 425 кг ксенона
КОСМИЧЕСКИЙ АППАРАТ DAWN

    Бортовая кабельная сеть КА состоит из примерно 9000 проводов общей длиной порядка 25 км, причем масса кабелей вместе с разъемами достигает 83 кг.
    На борту КА Dawn установлена кремниевая пластина размером 8x8 мм, на которую нанесены имена 365000 жителей Земли, подавших соответствующую заявку.

Аппаратура

    На КА Dawn установлено три научных инструмента.
    1) Комплект из двух идентичных кадровых камер FC (Framing Camera) для получения детальных изображений Весты и Цереры и их возможных спутников, а также для навигации в окрестности этих астероидов.

Кадровая камера FC
КОСМИЧЕСКИЙ АППАРАТ DAWN

    Каждая камера включает оптическую систему - рефрактор с фокусным расстоянием 150 мм и относительным отверстием 1:7.9 с семью цветными фильтрами видимого и ближнего ИК-диапазона, рассчитанными на выявление минерального состава поверхности астероида, а также встроенное запоминающее устройство на 8 Гбит. Камеры изготовлены в германском Институте исследования Солнечной системы при участии Института планетных исследований DLR и Института компьютерных данных и коммуникационных сетей при Техническом университете Брауншвейга.
    2) Картирующий спектрометр видимого и ИК-диапазона VIR (Visible and Infrared Mapping Spectrometer). Этот прибор является вариантом спектрометра, установленного на европейских КА Rosetta и Venus Express, с заимствованием определенных решений с аналогичного прибора АМС Cassini. Измерение интенсивности отраженного света более чем на 400 длинах волн в диапазонах 0.25-0.90, 0.8-2.5 и 2.4-5.0 мкм делает его мощным средством изучения минералогии поверхности Весты и Цереры. Объем встроенной памяти - 6 Гбит. Прибор изготовлен компанией Galileo Avionics совместно с Национальным институтом астрофизики на средства Итальянского космического агентства.

Картирующий спектрометр VIR
КОСМИЧЕСКИЙ АППАРАТ DAWN

    3) Детектор гамма-лучей и нейтронов GRaND (Gamma Ray and Neutron Detector) разработки Лос-Аламосской лаборатории предназначен для изучения и картирования элементного состава верхнего слоя коры Весты и Цереры, включая основные породообразующие составляющие (кислород, магний, алюминий, кремний, кальций, титан, железо), отдельные редкоземельные элементы (гадолиний, самарий) и долгоживущие радиоактивные изотопы (калий, торий, уран). Прибор включает в общей сложности 21 датчик гамма-лучей и нейтронов, испускаемых или отраженных небесным телом.
    Лазерный высотомер и магнитометр, фигурировавшие в списке научной аппаратуры в момент отбора, в утвержденный в феврале 2004 г. вариант проекта Dawn не вошли.

Детектор гамма-лучей и нейтронов GRaND
КОСМИЧЕСКИЙ АППАРАТ DAWN

    Помимо специальных инструментов, радиокомплекс аппарата будет использоваться для изучения гравитационного поля и распределения масс внутри Весты и Цереры (путем постоянного контроля скорости КА и регистрации радиозатмений), а также возможной слабой атмосферы Цереры.
    Результатом миссии Dawn должно стать детальное внешнее описание двух крупнейших астероидов (масса, форма, параметры вращения, топография поверхности и тектоническая история), изучение элементного и минерального состава, включая поиск водосодержащих минералов, выявление и исследование тепловой истории ядра каждого из двух тел, понимание роли воды в эволюции астероида, подтверждение Весты как источника метеоритов семейства HED и т.д.
Автор: И. ЛИСОВ, "НОВОСТИ КОСМОНАВТИКИ"
Самая детальная информация средства для похудения эффективные здесь.
2005 - , Проект "Исследование Солнечной системы"
Открыт 15.12.2005, E-mail: lobandrey@yandex.ru