Spänningen byggs när NASAs innovativa Dawn-rymdfarkoster stängs in på sitt första protoplanetära mål, den jätte asteroiden Vesta, med sina kameraögon nu öppna. Sonden är i mål att bli det första rymdskeppet från jorden för att kretsa runt en kropp i det huvudsakliga asteroidbältet och kommer att anlända ungefär fyra månader från nu i slutet av juli 2011.
Vesta är det näst mest massiva objektet i Asteroidbältet mellan Mars och Jupiter (karta nedan). Eftersom det också är en av de äldsta kropparna i vårt solsystem är forskarna ivriga att studera det och söka ledtrådar om solsystemets bildning och tidiga historia. Gryningen kommer att spendera ungefär ett år i kretslopp mellan Vesta. Då kommer den att avfyra sina revolutionerande jonstrusterar och avföra till Ceres, den största asteroiden i vårt solsystem.
Dawn är utrustad med tre vetenskapliga instrument för att fotografera och undersöka ystermineralogin och elementär sammansättning av asteroiden. Instrumenten tillhandahölls av USA, Tyskland och Italien. Rymdskeppet har precis vaknat från en sex månaders viloläge. Alla tre vetenskapliga instrument har startats och återaktiverats.
Dawn kommer att avbilda cirka 80 procent av Vestas yta i flera vinklar med de inbyggda inramningskamerorna för att generera topografiska kartor. Under bana året kommer sonden att justera sin bana och kartlägga protoplaneten på tre olika och minska höjder mellan 650 och 200 kilometer, och därmed öka upplösningen. Kamerorna tillhandahölls och finansierades av Tyskland.
För att förbereda sig för avbildningskampanjen genomförde uppdragsplanerare från USA och Tyskland en övningsövning för att simulera uppdraget som om de kartlade Vesta. Ansträngningen samordnades mellan vetenskaps- och teknikgrupperna vid NASA: s Jet Propulsion Laboratory, Institute of Planetetary Research of the German Aerospace Center (DLR) i Berlin och Planetary Science Institute i Tuscon, Ariz.
"Vi vet inte hur Vesta verkligen ser ut förrän Dawn kommer dit," sade Carol Raymond i ett uttalande från NASA. Raymond är Dawns biträdande utredare, baserad på JPL, som hjälpte till att orkestrera verksamheten. ”Men vi behövde ett sätt att se till att våra avbildningsplaner skulle ge oss bästa möjliga resultat. Produkterna har bevisat att Dawns kartläggningstekniker kommer att avslöja en detaljerad bild av denna värld som vi aldrig har sett på nära håll tidigare. ”
Två team arbetade självständigt och använde olika tekniker för att härleda de topografiska kartorna från tillgängliga datamängder. De slutliga resultaten visade endast små skillnader i rumslig upplösning och höjdnoggrannhet.
Med hjälp av de bästa tillgängliga observationerna från Hubble Space Telescope och markbaserade teleskop och datormodelleringstekniker skapade de kartor över stillbilder och en roterande animation (nedan) som visar deras bästa gissning för hur Vestas yta faktiskt ser ut. Kartorna inkluderar gropar, utbuktningar och kratrar baserat på de ackumulerade uppgifterna för att simulera topografi och därmed ge en känsla av Virtual Vesta i tre dimensioner (3D).
"Genom att arbeta genom denna övning fick uppdragsplanerarna och forskarna veta att vi kunde förbättra den totala noggrannheten för den topografiska rekonstruktionen med hjälp av en något annan observationsgeometri," sade Nick Mastrodemo, Dawns optiska navigationsledning vid JPL. "Sedan dess har Dawn-vetenskapsplanerare arbetat för att justera planerna för att genomföra lektionerna i övningen."
Naturligtvis kommer ingen att veta hur nära dessa utbildade gissningar kommer till matchande verklighet förrän Dawn anländer till Vesta.
Inramningskamerasystemet består av två identiska kameror utvecklade och byggda av Max Planck Institute for Solar System Research, Katlenburg-Lindau, Tyskland och German Aerospace Center (DLR) i Berlin.
”Kamerasystemet fungerar felfritt. Torra körningen var en fullständig framgång, ”sa Andreas Nathues, ledande utredare för inramningskameran vid Max Planck-institutet i Katlenburg-Lindau, Tyskland.
Eftersom sonden kom ut ur viloläge, kontrollerades de mekaniska och elektriska komponenterna i mitten av mars och visade sig ha en utmärkt hälsa och programvaran uppdaterades.
Gryning är ett uppdrag för många första.
Rymdskeppet är NASAs första uppdrag specifikt till Asteroid Belt. Det kommer att bli det första uppdraget att kretsa om två solsystemkroppar.
Det revolutionära Dawn-uppdraget drivs av exotiska jonframdrivningar, som är mycket effektivare än kemiska framdrivningstrustare. Förmågan att kretsa om två kroppar i ett uppdrag möjliggörs faktiskt endast genom användning av jonmotorerna drivna av xenongas.
Vesta och Ceres är mycket olika världar som går i bana mellan Mars och Jupiter. Vesta är stenig och kan ha genomgått vulkanism medan Ceres är isiga och kan till och med innehålla ett hav som underlättar livet.
Dawn kommer att kunna jämförelsevis undersöka båda himmelkropparna med samma uppsättning vetenskapliga instrument och försöka låsa upp mysterierna i början av vårt solsystem och varför de är så olika.
Dawn är en del av NASA: s Discovery-program och lanserades i september 2007 av en Delta II-raket från Cape Canaveral Air Force Station, Florida.
