Dawn (luotain)

Dawn () on  NASAn avaruusluotain. Se lähetettiin tutkimaan kahta asteroidivyöhykkeen suurinta kohdetta, kääpiöplaneetta Ceresiä ja asteroidi Vestaa. Dawn on ensimmäinen kääpiöplaneettaa tutkiva luotain. 

Luotain laukaistiin matkaan Cape Canaveralin avaruuskeskuksesta 27. syyskuuta 2007 Delta II -kantoraketilla  Dawn asettui Vestan kiertoradalle 16. heinäkuuta 2011.  Poistuttuaan 5. syyskuuta 2012 Vestan kiertoradalta Dawn saapui 6. maaliskuuta 2015 Cereksen kiertoradalle. 

Voimanlähteenä Dawn käyttää NASAn NSTAR-ionimoottoria.

Historia

Dawn-tehtävä on kokenut monia vaiheita. Joulukuussa 2003 se peruttiin, ja helmikuussa 2004 käynnistettiin uudelleen. Lokakuussa 2005 Dawn laitettiin "odotuslistalle". Tammikuussa 2006 Dawn-ohjelma käynnistettiin uudelleen, ja peruttiin maaliskuun alussa. Maaliskuun loppupuolella projekti käynnistettiin jälleen uudelleen. Syyskuussa 2006 Dawn oli lähes valmis laukaistavaksi.

Kesäkuun 2007 alussa tuli julki huhu, että NASAn tai teollisuuden työntekijä olisi pudonnut aluksen päälle ja se olisi rikki. Vaikka sanankaltaisia tapauksia on Yhdysvaltain avaruusteollisuudessa tapahtunut, tällä kertaa huhu kumottiin. Aluksen aurinkopaneelin takapintaa on ilmeisesti kuitenkin kolhittu työkalulla. .

Rakenne 
Planeettojenvälisessä avaruudessa Dawn käyttää NSTAR-ionimoottoreita, jonka tyyppisiä kokeiltiin Deep Space 1-luotaimessa. Luotain käyttää pitkää spiraalin muotoista lentorataa. Tällä ratkaisulla minimoidaan tarvittavan ajoaineen määrää, mutta lentomatka on huomattavan pitkä. Luotaimen tankkiin mahtuu ajoaineena käytettävää xenonia 450 kg ja ionimoottorin antama työntövoima vaihtelee minimitehon 19 millinewtonista maksimitehon 92 mN:iin. Moottorissa on kolme suutinta, joista vain yksi on kerrallaan käytössä. Sekä moottorin että tutkimusinstrumenttien virtalähteenä toimivat kaksi 18 m2 laajuista aurinkopaneelia, joiden antama teho luotaimen määränpäässä, noin 3 AU:n etäisyydellä Auringosta on 1300 W.

Luotaimen tietojenkäsittelystä vastaa RAD6000 -prosessori ja C-kielellä kirjoitettuja ohjelmia ajetaan VxWorks-käyttöjärjestelmässä. Tietokoneessa on myös 8 Gb massamuistia. Tehtävän aikana komentoja annetaan VML-kielellä. Kommunikointi Maahan tapahtuu X-kaistalla tiedonsiirtonopeuden ollessa 7,8b/s–2,0kb/s (up) ja 10b/s–124 kb/s (down). Tiedonsiirtoa varten luotaimessa on yksi 1,52-metrinen antenni sekä kolme pienempää antennia. Luotain käyttää vain yhtä antennia kerrallaan.

Lento

Dawn laukaistiin Delta II-heavy-kantoraketilla 27. syyskuuta 2007 14.34 Suomen aikaa. 

Dawn-luotain saavutti Ceresin kiertoradan 6. maaliskuuta 2015. Kello 4.39 am. (PST) eli 14.30 Suomen aikaa kääpiöplaneetan painovoima alkoi vetämään luotainta puoleensa noin 61 000 kilometrin etäisyydeltä ja kello 5.36 am. (PST) eli 15.36 Suomen aikaa luotaimelta saapui tieto NASAn Jet Propulsion Laboratoryyn, että luotain on kunnossa, ja saavuttanut kiertoradan suunnitellusti.

 27. syyskuuta 2007: Laukaisu
 17. helmikuuta 2009: Luotain käytti Marsia painovoimalinkona.
 16. heinäkuuta 2011: Asettui Vestan kiertoradalle.
 5. syyskuuta 2012: Poistui Vestan kiertoradalta
 6. maaliskuuta 2015: Saapuminen Ceresiin
 Tammikuu 2016: Tehtävän alkuperäinen päättymisajankohta.
 Marraskuu 2018: Luotaimeen ei enää saatu yhteyttä.

Tehtävä 
Kääpiöplaneetta Ceres ja asteroidi Vesta ovat asteroidivyöhykkeen suurimmat kappaleet. Dawn-luotaimen on tarkoitus hankkia tietoa näistä kahdesta, etukäteen hyvin erilaiseksi oletetusta pienkappaleesta. Siinä missä Cereksen arveltiin muodostuvan ainakin osittain vesijäästä ja sillä saattaisi olla heikko ilmakehä, Vesta näyttäisi olevan kuiva, kivinen ja mahdollisesti varsin nuori kappale. Aikaisempi tietämys Vestan rakenteesta ja koostumuksesta perustuu teleskooppihavaintojen lisäksi maapallolta löydettyihin meteoriitteihin, joiden arvellaan olevan Vestasta irronneita. Aikaisempi tietämys Cereksestä perustuu täysin teleskooppihavaintoihin. Näiden kohteiden tutkiminen tuo tietoa erityisesti kiviplaneettojen muodostumisesta Aurinkokunnan syntyvaiheessa sekä veden esiintymisestä Aurinkokunnassa.

Tutkimuslaitteet 
Luotaimella on kolme tutkimusinstrumenttia joiden lisäksi luotaimella voidaan tehdä mittauksia painovoimakentästä
 FC (Framing Camera): kahdesta erillisestä kamerasta muodostuva järjestelmä näkyvän valon ja lähi-infrapuna-alueen kuvien ottamista varten.
 VIR (Visible and Infrared Spectrometer): näkyvän valon ja infrapuna-alueen spektrometri.
 GRaND (Gamma Ray and Neutron Detector): laajan kuvakentän instrumentti, joka havaitsee gammasäteilyä sekä neutroneita.

Luotaimen tuottamia kuvia sekä muuta tutkimusaineistoa on saatavilla NASAn The Planetary Data System -palvelusta.

Lähteet

Asteroidiluotaimet
Kääpiöplaneettaluotaimet
Mars-luotaimet
Vesta (asteroidi)
Ceres