Misión Dawn

Dawn
Representación artística de la sonda Dawn
Organización	NASA
Estado	Activo
Fecha de lanzamiento	27 de septiembre de 2007
Aplicación	Sonda de asteroides
Configuración	Cilíndrica
Masa	1237 Kg
Propulsión	Iónica
Elementos orbitales
Tipo de órbita	Heliocéntrica

La misión Dawn consiste en una nave espacial lanzada por la NASA y dirigida por el JPL de California , Estados Unidos, cuya finalidad es examinar el planeta enano Ceres y el asteroide Vesta, localizados en el cinturón de asteroides situado entre Marte y Júpiter. Fue lanzada el 27 de septiembre de 2007, y Dawn está previsto que explore Vesta entre 2011 y 2012, y Ceres en 2015.

La misión Dawn

Trayectoria prevista para la sonda Dawn.

Observaciones desde la Tierra de los dos cuerpos objeto de estudio de la sonda, indican que tienen una composición bastante diferente uno del otro y que permanecen intactos desde su formación 4.600 millones de años atrás.

Inicialmente la nave espacial Dawn deberá interceptar y orbitar el asteroide Vesta durante ocho meses. Después la sonda se dirigirá hacia Ceres.

La sonda Dawn será la primera sonda espacial estadounidense con fines puramente científicos propulsada por un propulsor de iones, considerado el más avanzado y eficiente sistema de propulsión en el espacio.

La nave

La nave espacial Dawn tiene forma de caja (1,64 x 1,27 x 1,77 m) hecha de aluminio y grafito compuesto con un peso seco de 747,1 kg y una masa de lanzamiento de combustible 1217,7 kg. El núcleo de la nave es un cilindro de grafito compuesto, con la hidracina y los tanques de titanio montado en el interior del xenón. El montaje, el acceso, y otros grupos son núcleo del aluminio con caras de aluminio. Dos alas de panel solar con una superficie de 19,7 m están montados en los lados opuestos de la nave. Una antena parabólica de alta ganancia de 1,52 m está montada en el frente de la nave en el mismo plano que los paneles solares. Tres antenas de baja ganancia también están montadas en la nave espacial. Un brazo largo de 5 m lleva el magnetómetro desde el panel superior de la nave. También, en la parte superior lleva los instrumentos científicos (La cámara, el espectrómetro de cartografía, altímetro láser, rastreadores de estrellas, un espectrómetro de rayos Gamma y otro de neutrones).

Los dos paneles solares de 2,3 x 8,3 , con células de triple unión InGaP / InGaAs / Ge , proporcionan 10,000 W a 1 UA (1000 W al final de su vida en 3 UA) para alimentar la nave (22-35 V) y el sistema de propulsión solar eléctrica de iones (80-140 V). La energía se almacena en una batería de 35 A/h de NiH2. La propulsión de iones se compone de tres propulsores de iones y se basa en la nave Deep Space 1 , que usa xenón ionizado y acelerado por los electrodos. Los motores de iones de xenón tienen un empuje máximo de 2,6 kW de potencia de entrada de 92 mn y un impulso específico de 3200 a 1900 s. Los propulsores de 30cm de diámetro, son de dos ejes cardán montada en la base de la nave. El tanque de xenón tiene 425 kg de combustible en el lanzamiento.

De control de actitud se mantiene por las ruedas de reacción y doce motores 0,9 N de hidracina colocados alrededor de la nave espacial. El tanque de hidracina tiene 45,6 kg de propelente en el lanzamiento. Los propulsores de hidracina también se usan para las maniobras de inserción orbital. La actitud usa rastreadores de estrellas y giroscopios. El control térmico usa tubos de calor de amoniaco y persianas, y requiere de aproximadamente 200 W a 3 UA. Las comunicaciones son de banda X ,y usa antenas de baja, media y alta ganancia de y una antena omnidireccional, utilizando un amplificador de 100 W con tubo de ondas. El control y el manejo de datos utiliza un procesador de RAD6000, con 8 Gb de memoria principal, y un bus de datos Mil-STD-1553B. El envío de datos es de 7,8 b / s a 2,0 kb / s y recepción de de 10 b / s a 124 kb / s.

Diagrama de la sonda Dawn.

Lanzamiento

La sonda fue programada para su lanzamiento mediante un cohete Delta 7925-H desde la plataforma de lanzamiento 17-B de Cabo Cañaveral. El 10 de abril de 2007, la sonda llegó a Titusville, Florida, donde fue preparada para su lanzamiento en las instalaciones de SPACEHAB Inc.. El lanzamiento, programado para el 20 de junio, se retrasó hasta el día 30 por diversos problemas. La rotura de una grúa en la zona de lanzamiento retrasó una semana más el lanzamiento, hasta el 7 de julio. Más problemas y el mal tiempo provocaron sucesivos retrasos hasta el 8 de julio, luego el 15 y finalmente hasta el 26 de septiembre, para evitar la coincidencia con el lanzamiento de la misión Phoenix a Marte. Un nuevo retraso por el mal tiempo situó la fecha en el 27 de septiembre. Finalmente la sonda fue lanzada, no sin antes sufrir un nuevo susto causado por un barco que invadió la zona de exclusión poco antes del lanzamiento. La sonda abandonó la rampa de lanzamiento a las 11:34 GMT.

Primera etapa

Después del lanzamiento la nave espacial realizo un encendido inicial de su propulsor de iones durante 11 días. Dawn comenzó la propulsión de crucero el 17 de diciembre de 2007. El 31 de octubre de 2008, Dawn completó la primera etapa de propulsión para el recorrido hacia Marte donde realizo un sobrevuelo para una asistencia gravitatoria en febrero de 2009. Durante esta fase de primer crucero interplanetario, Dawn pasó 270 días, u 85% del tiempo de esta etapa, con sus propulsores encendidos. Se gastaron menos de 72 kilogramos del xenón propulsor para un cambio total de la velocidad de 1,81 kilómetros por segundo. El 20 de noviembre de 2008, Dawn realizó su primera maniobra de corrección de trayectoria (TCM-1), disparando su propulsor durante 2 horas, 11 minutos. Después de la conjunción solar de Dawn, se determino que no era necesaria una maniobra de corrección de curso originalmente programada para enero de 2009.

Sobrevuelo de Marte

Imagen de Tempe Terra, en Marte, tomada por la sonda Dawn durante su sobrevuelo.

La sonda sobrevoló Marte a las 00:28 GMT del 18 de febrero de 2009, a una distancia mínima de 549 km.^[1] El cambio de velocidad producido en el sobrevuelo fue de 9.330 km/h, un cambio equivalente al uso de 104 kg de propelente xenón.^[2] Ese día la nave paso a modo seguro, lo que resultó en una pérdida de adquisición de datos. La nave espacial reportó estar de nuevo en pleno funcionamiento dos días más tarde, sin ningún impacto posterior en la misión. La causa del evento se reportó como causado por un error de programación de software.

Durante el encuentro se activaron una de las cámaras y el instrumento GRaND de medición de partículas y rayos gamma para realizar medidas de Marte en conjunto con las naves que orbitan el planeta.

Aproximación a Vesta

El 3 de mayo de 2011, Dawn tomó su primera imagen de Vesta a una distancia de 1.200.000 kilómetros, y comenzó su fase de aproximación al asteroide. El 12 de junio Dawn realizó un frenado de su velocidad relativa con respecto a Vesta para su inserción orbital 34 días después.

Estaba prevista la inserción orbital de Dawn a las 05:00 UTC del 16 de julio después de un período empuje con sus motores de iones. Debido a que su antena estaba apuntando lejos de la Tierra durante la propulsión, los científicos no pudieron confirmar de inmediato el éxito de la maniobra de Dawn. La nave espacial entonces comenzó a reorientarse y tenía previsto hacer una transmisión a las 06:30 UTC del 17 de julio. NASA confirmó más tarde que recibió la telemetría de Dawn que indicaba que la nave entró exitosamente en órbita alrededor de Vesta.

Programa de vuelo previsto

• Lanzamiento: 27 de septiembre de 2007
• Asistencia gravitacional en Marte: 17 de febrero de 2009
• Llegada a Vesta: 16 de julio de 2011
• Partida de Vesta: Julio de 2012
• Llegada a Ceres: Febrero de 2015
• Fin de la misión: Julio de 2015

Enlaces externos

• Wikimedia Commons alberga contenido multimedia sobre Misión Dawn. Commons

• Página oficial de la misión Dawn (en inglés)
• University of California – UCLA, sobre la sonda Dawn (en inglés)
• Dawn news coverage. (en inglés)
• Dawn Otras Naves Espaciales.

Referencias