Мы наблюдаем последние километры и последние часы после почти четырёх лет пути. 16 июля 2011 года в 9:00 по московскому времени космический аппарат Dawn станет искусственным спутником большого астероида. Астрономам не терпится заглянуть в прошлое Солнечной системы.

Внимание учёных приковано к Весте — самому массивному астероиду главного пояса и второму по размеру (после Паллады).

Стартовавший в 2007 году американский зонд Dawn наконец-то достиг своей цели. Приборы на борту зонда уже включены, хотя официально сбор научных данных начнётся лишь в августе.

Этот снимок Весты зонд Dawn получил 9 июля 2011 года с расстояния в 41 тысячу километров. Размеры астероида составляют 578 х 560 х 458 км, ему не хватило совсем немного, чтобы скруглиться под действием собственной тяжести (фото NASA/JPL-Caltech/UCLA/MPS/DLR/IDA).

Используя свои ионные двигатели, развивающие хотя и очень маленькую тягу (десятки миллиньютонов), но в течение многих дней и часов, Dawn ныне аккуратно подстраивает свою орбиту, чтобы оказаться захваченым слабой гравитацией астероида.

Когда межпланетный зонд выйдет на орбиту вокруг Весты, между ними будет насчитываться 16 тысяч километров. В этот момент корабль и астероид будут находиться приблизительно в 188 миллионах километрах от Земли.

Менеджер проекта Роберт Мейс (Robert Mase) говорит: «Наши последние тесты и проверки показывают, что Dawn движется точно на цель и работает в обычном режиме». А раз так, стоит ждать успешного выполнения плана: для различных этапов исследований высота орбиты «Рассвета» будет постепенно снижена.

Dawn во время подготовки к старту. Длина аппарата составляет около двух метров, размах солнечных батарей в открытом положении — 19,7 м. Вес зонда при старте был 1,2 тонны, но из них 425 кг приходилось на ксенон для ионных движков и 46 кг — на гидразин для обычных ракетных.
Для проведения научных измерений на борту зонда имеются три основных прибора: две идентичные камеры (дублирующие друг друга для надёжности) с семью цветными фильтрами, гамма и нейтронный детектор, а также картографический спектрометр видимого и ИК-диапазона, который фиксирует интенсивность излучения отдельно по более чем 400 длинам волн. Кроме того, прецизионное измерение гравитационного поля астероида будет проведено при помощи слежения за тонкими вариациями в сигнале радиопередатчика космического аппарата, дополненного данными с оптической навигационной системы (фото NASA).

Первоначальная разведка должна вестись с высоты 2700 километров в течение 20 дней. Аппарат получит множество цветных снимков Весты в различных диапазонах длин волн. По чёткости снимки эти должны многократно превосходить те кадры, что можно получить с Земли или при помощи орбитального телескопа Hubble. Будет задействован картографический спектрометр, который поможет узнать минеральный состав небесного тела.

Затем высоту полёта снизят до 680 километров. В этой части миссии (длительностью 30 дней) Dawn сможет получать стереоснимки астероида, по которым будет составлена точная карта его высот. Также будет детально изучена тепловая эмиссия Весты.

Далее земной разведчик медленно снизится и вовсе до 180-200 километров. Здесь он сможет поймать продукты, возникающие при ударе космических лучей в поверхность астероида, а ещё — прозондировать его внутреннюю структуру. На этой орбите зонд проведёт 70 дней. (Кстати, на таком расстоянии зонд будет завершать один круг около Весты за 4 часа.)

По мере обратного раскручивания спирали вокруг Весты Dawn также будет делать промежуточные «остановки» для новых наблюдений. Тут важно, что в конце миссии солнечные лучи будут падать на поверхность астероида под иным углом, нежели вначале, так что исследователи смогут выявить на Весте новые топографические детали.

Старт зонда Dawn 27 сентября 2007 года. В небо его поднимала ракета Delta II. Полная стоимость проекта составит $466 млн, включая постройку и запуск аппарата, управление им и предстоящий анализ научных данных. Плановое завершение миссии — июль 2015 года (фото NASA/Sandra Joseph & Rafael Hernandez).

Чтобы понять важность нынешней миссии, достаточно вспомнить, что три крупнейших тела в поясе астероидов — Весту, Палладу и карликовую планету Цереру — специалисты считают несостоявшимися планетами, которые в период формирования Солнечной системы не успели собрать достаточно пыли, газа и скальных обломков.

Однако, в отличие от объектов меньшего размера, в данной примечательной тройке успел в той или иной степени пройти процесс дифференциации слоёв.

Сравнительные размеры Луны, Плутона, Цереры, Весты, Матильды и Лютеции. Мимо двух последних астероидов в прошлом пролетали межпланетные станции (иллюстрация NASA).

Самое лёгкое из трёх тел — Паллада — оказалось заморожено на наиболее ранней стадии планетной эволюции, его ядро если и возникло, то едва-едва успело сформироваться.

У Цереры имеются каменное ядро и ледяная мантия. Вообще там наблюдаются интересные условия, некоторые учёные даже осторожно предполагают, что на Церере могли идти предбиотические процессы.

Наконец, у героини сегодняшнего дня Весты железо-никелевое ядро и каменная мантия. Причём здесь зафиксировано большое разнообразие минералов. О них учёные пока судят по метеоритам и малым астероидам, некогда отколовшимся от Весты при ударе другого космического тела (от того катаклизма в южном полушарии астероида остался гигантский кратер).

Всё это делает Весту одним из самых любопытных для изучения объектов, способных многое рассказать о ранней истории Солнечной системы. И с той же целью через год аппарат Dawn направят к следующему пункту назначения.

В июле 2012 года зонд снимется с якоря около Весты и полетит к Церере. К ней зонд должен прибыть в феврале 2015 года.