Dawn uzay aracı

Dawn uzay aracı, NASA'nın asteroit kuşağındaki iki büyük ön gezegeni, Vesta ve Ceres'i incelemek için 27 Eylül 2007'de fırlattığı sondadır. NASA'nın Discovery programının dokuzuncu görevi olan Dawn, 16 Temmuz 2011'de Vesta'nın yörüngesine girdi, burada 14 ay kaldıktan sonra Ceres'e yöneldi ve 6 Mart 2015'te Ceres'in yörüngesine ulaştı. Böylece Dünya dışında iki ayrı gök cisminin yörüngesine giren ilk uzay aracı ve bir cüce gezegenin yörüngesine giren ilk araç oldu. Görev, aracın yönelimini sağlayan hidrazin yakıtı tükenince 1 Kasım 2018'de sona erdi. Dawn, bugün Ceres'in çevresinde kararlı bir yörüngede sessizce dolanıyor.

Görevin amacı

Vesta ve Ceres, Güneş Sistemi'nin ilk dönemlerinden neredeyse bozulmadan kalmış en büyük ön gezegenlerdendir. Ceres soğuk ve buzlu, Vesta ise kayalık ve kuru bir dünyadır. Bu karşıtlığın, iki cismin erken Güneş Sistemi'nin farklı bölgelerinde oluşmasından kaynaklandığı düşünülüyordu. Dawn'ın temel sorusu, gezegenlerin gelişiminde boyutun ve suyun nasıl bir rol oynadığıydı. Bunun için görev üç hedefe odaklandı: Güneş Sistemi'nin en erken anlarına dair iz toplamak, karasal gezegenleri oluşturan yapı taşlarını anlamak ve çok farklı yollar izleyen iki küçük dünyayı karşılaştırmak.

İki hedefin önemi kütlelerinden de anlaşılır: Ceres, asteroit kuşağının toplam kütlesinin yaklaşık üçte birini, Vesta ise yaklaşık onda birini oluşturur. Vesta ayrıca Dünya'ya düşen göktaşlarının bir bölümünün kaynağıdır; bulunan göktaşı örneklerinin yaklaşık yüzde 5'ini oluşturan HED göktaşlarının, Vesta'ya yapılan çarpışmalarla koptuğu düşünülüyor. Bu sayede bilim insanları elde tuttukları örnekleri, uzaydan yakından incelenen ana cisimle karşılaştırabildi.

Uzay aracı ve araçları

Dawn'ı benzerlerinden ayıran şey itki sistemiydi. Araç, Deep Space 1 görevinde denenen NSTAR teknolojisinden türetilmiş üç ksenon iyon motoru taşıyordu ve bunlardan birini kullanıyordu. Motorların özgül itkisi 3.100 saniye, itkisi ise yalnızca 90 milinewtondu. İtki o kadar hafifti ki aracı tam güçte sıfırdan saatte 97 kilometre hıza çıkarmak dört gün sürüyordu; ama motorlar aylarca kesintisiz çalışabiliyordu. Gücü, açıldığında aracın genişliğini 19,7 metreye çıkaran güneş panelleri sağlıyordu.

• Çerçeveleme kamerası: Almanya'nın katkısıyla, yedekli iki kamera
• Görünür ve kızılötesi tayfölçer (VIR): İtalyan Uzay Ajansı'nın katkısı
• Gama ışını ve nötron dedektörü (GRaND): Yüzeyin kimyasal bileşimini ölçen alet

Vesta'daki görevi sırasında tepki tekerleklerinden ikisi arızalanınca mühendisler, aracın yönelimini tekerlekler ile iticileri birlikte kullanan "karma" bir kiple yönetmeye başladı. Bu kip, yönelim için harcanan yakıttan tasarruf etmek amacıyla geliştirildi. Görevi Jet İtki Laboratuvarı yönetti, aracı Orbital Sciences Corporation üretti. Dawn, iki kez iptal edilip yeniden programa alındıktan sonra fırlatılabildi.

Yolculuk ve önemli anlar

• 27 Eylül 2007: Cape Canaveral'dan Delta II roketiyle fırlatıldı.
• 17 Şubat 2009: Mars'ın 549 kilometre yakınından geçerek kütleçekimsel sapan desteği aldı.
• 16 Temmuz 2011: Vesta'nın yörüngesine girdi; asteroit kuşağındaki bir cismin yörüngesine giren ilk araç oldu.
• 5 Eylül 2012: Bir tepki tekerleği sorunu nedeniyle birkaç gün gecikmeyle Vesta'dan ayrılarak Ceres'e yöneldi.
• Eylül 2014: İyon motoru beklenmedik biçimde durdu ve araç güvenli kipe geçti; ekip yedek motora geçerek yolculuğu sürdürdü.
• 6 Mart 2015: Ceres'in yörüngesine girdi; bu, New Horizons'ın Plüton'a varışından birkaç ay önceydi.
• Aralık 2015: Ceres'in 375 kilometre üstündeki en alçak haritalama yörüngesine ulaştı.
• 31 Ekim ve 1 Kasım 2018: Planlanan iletişim oturumlarını kaçırdı; NASA, hidrazinin bittiğini açıklayarak görevi sonlandırdı.

Bilimsel sonuçlar

Dawn, Vesta'nın metal açısından zengin bir çekirdeğe sahip olduğunu doğruladı ve çekirdeğin çapını yaklaşık 220 kilometre olarak tahmin etti. Bilim ekibi Vesta'yı, kayalık gezegenleri oluşturan büyük gezegenciklerin "türünün son örneği" olarak tanımladı. Güney kutbundaki dev Rheasilvia çarpma havzası ayrıntılı biçimde haritalandı; havzanın ortasındaki yaklaşık 22 kilometrelik tepe, Güneş Sistemi'nin en yüksek dağlarından biridir.

Ceres'te ise Occator Krateri'ndeki parlak lekeler görevin simgesi oldu. 2017'de yayımlanan tayf verileri, bu lekelerin büyük ölçüde sodyum karbonattan oluştuğunu gösterdi; NASA 2020'de bunların derinlerdeki tuzlu su rezervuarından yüzeye sızan tuzlardan kaynaklandığını doğruladı. Ahuna Mons adlı dağın buz volkanizmasının en güçlü kanıtı olduğu ileri sürüldü. Ernutet Krateri'nde organik bileşikler saptandı. NASA'ya göre Dawn'ın bulguları, cüce gezegenlerin tarihlerinin önemli bir bölümünde okyanus barındırmış olabileceğine işaret ediyor.

Bilmeye değer

• Dawn, NASA'nın tamamen keşif amaçlı ilk iyon itkili görevidir.
• Görev boyunca iyon motorlarıyla yaklaşık 11,5 km/s hız değişimi sağladı; NASA'ya göre bu, önceki rekorun 2,7 katıdır.
• NASA'nın hesabına göre araç toplam yaklaşık 6,9 milyar kilometre yol aldı.
• Aracın üzerinde 360 binden fazla kişinin adını taşıyan bir bellek yongası bulunuyor.
• NASA, Dawn'ın Ceres çevresindeki yörüngesinin en az 20 yıl kararlı kalacağını öngörüyor.