Letztes Jahr hat die NASA Dawn in eine Umlaufbahn um Ceres gebracht, von der Ars Technica sagte, dass sie " jahrzehntelang stabil bleiben würde " , um Ceres nicht zu kontaminieren.
Jahrzehnte sind auf kosmischer Ebene jedoch ziemlich klein. Warum schicken Sie Dawn nicht einfach ins Nirgendwo, wo es äußerst unwahrscheinlich ist, dass sie jemals in die Nähe von irgendetwas kommt?
Warum wurde Dawn in eine Umlaufbahn gebracht, die nur „Jahrzehnte“ stabil sein würde?
Um gleichzeitig den Regeln zu gehorchen und die Wissenschaft zu maximieren.
Maximierung der Wissenschaft bedeutet, so lange wie möglich auf Ceres zu bleiben und Daten zu sammeln. Die Verwendung des letzten verbleibenden Hydrazins und Xenons für die Lagekontrolle und den Antrieb zum Verlassen von Ceres hätte die Zeit bei Ceres und die gesammelten Daten verkürzt.
Die Regeln zu befolgen bedeutet, Dawn zumindest lange genug davon abzuhalten, Ceres zu berühren, damit die Ergebnisse bei einer späteren Mission in keiner Weise aufgrund einer Kontamination durch eine frühere Mission verdächtig sind. Siehe die Diskussion von Marc Rayman sowie den Kommentar von @MarkAdler .
Zwanzig Jahre ist nicht die Zeit, die Dawn brauchen würde, um vollständig sterilisiert zu werden, indem sie den Bedingungen des Weltraums ausgesetzt wird.
Mehr dazu und noch viel mehr über jeden Schritt der Mission finden Sie im Dawn Journal -Eintrag vom 21. August 2018 und auch in den übrigen Einträgen, geschrieben von Dr. Marc Rayman , Direktor und Chefingenieur der NASA-Mission Dawn (auch hier ).
Ceres unterliegt dem Planetenschutz, einer Reihe von Standards, die die Integrität einer möglichen zukünftigen "biologischen Erforschung" der fremden Welt sicherstellen sollen. Diese Terminologie bedeutet nicht, dass es auf Ceres Biologie gibt, sondern dass diese exotische Welt im Bereich der Astrobiologie von Interesse ist. Ceres war einst von einem Ozean bedeckt und beherbergt heute einen riesigen Wasservorrat (meistens als Eis, aber vielleicht mit etwas Flüssigkeit, die noch unter der Erde vorhanden ist). Es enthält auch Wärme (auch jetzt noch, lange nachdem radioaktive Elemente zerfallen sind und das Innere erwärmt haben), organische Stoffe und eine Vielzahl anderer Chemikalien. Mit all diesen Zutaten könnte Ceres etwas von der Chemie erfahren, die mit der Entwicklung des Lebens zusammenhängt. Wissenschaftler wollen diese unberührte Umgebung nicht mit Dawns terrestrischem Material kontaminieren.
Nicht alle Körper des Sonnensystems benötigen einen solchen Schutz. Mond, Merkur und Venus zum Beispiel waren für die Suche nach Leben oder für die präbiotische Chemie nicht von Interesse. Aus diesem Grund dürfen Raumfahrzeuge auf diesen Welten landen oder abstürzen, da keine anschließende biologische Erkundung zu erwarten ist. Ebenfalls von solchen Regeln ausgenommen sind winzige Asteroiden, darunter zwei, die dieses Jahr erforscht werden, Ryugu und Bennu. Sie sind völlig anders als die riesige Ceres. Sie werden oft fälschlicherweise als ähnlich angesehen, weil die Vorstellung, dass alle Asteroiden sind, zu stark vereinfacht wird. Wir werden den dramatischen Unterschied im nächsten Dawn Journal veranschaulichen.
Die planetarischen Schutzregeln für Ceres sehen vor, dass Dawn es für mindestens 20 Jahre nicht kontaktieren darf . Es gibt ein weit verbreitetes Missverständnis, dass die Zeit benötigt wird, um das Raumfahrzeug durch die Strahlung, das Vakuum und die Temperaturextreme der Raumfahrt zu sterilisieren. Das ist nicht der Fall. Viele terrestrische Mikroben sind beeindruckend robust, und es gibt guten Grund zu der Annahme, dass einige, die eine ungeplante interplanetare Kreuzfahrt mit Dawn unternommen haben, auch nach viel länger als 20 Jahren lebensfähig bleiben würden.
Die Vorgabe von 20 Jahren soll genügend Zeit für eine Folgemission lassen, wenn sie angesichts der vielen Ziele der NASA für die Erforschung des Sonnensystems als ausreichend hohe Priorität angesehen wird . Zwei Jahrzehnte sollten lang genug sein, um eine Mission zu starten, die auf Dawns vielen Entdeckungen aufbaut. Wir möchten nicht, dass eine solche hypothetische Mission durch das Auffinden von Mikroorganismen oder nichtbiologischen organischen Chemikalien, die von unserem Raumfahrzeug abgelagert wurden, in die Irre geführt wird. Wie wir weiter unten sehen werden, wird die Frist für eine weitere Mission, die dorthin gelangen soll, bevor Dawn Ceres kontaminiert, wahrscheinlich sogar deutlich entspannter sein.
Anfang dieses Jahres, als das Team herausfand, wie man in eine Umlaufbahn wie die, in der sich Dawn jetzt befindet, fliegen und darin operieren könnte, wurde ein Großteil ihrer Arbeit von dieser planetarischen Schutzanforderung geleitet. Wir wollten nicht in eine Umlaufbahn eintreten, die die 20-jährige Lebensdauer nicht erfüllen würde. Wir konnten es nicht wagen, in eine Umlaufbahn mit kürzerer Lebensdauer zu fliegen und nachfolgende Manöver zu planen, um die Dauer zu verlängern. Wir waren uns nicht sicher genug, dass Dawn genug Hydrazin haben würde, um lange genug betriebsfähig zu bleiben, um seine Beobachtungen zu machen und trotzdem in der Lage zu sein, seine Umlaufbahn zu ändern.
Das Team untersuchte elliptische Umlaufbahnen mit unterschiedlichen Mindesthöhen. Flugbahnexperten untersuchten das Langzeitverhalten jeder Umlaufbahn, während das unregelmäßige Gravitationsfeld von Ceres an der Raumsonde Revolution für Revolution, Jahr für Jahr, zerrt. Wie die Erde hat Ceres einige Regionen mit höherer und einige mit geringerer Dichte. Während Dawn diese verschiedenen Regionen umkreist, verzerren sie allmählich die Umlaufbahn. Die Analysen berücksichtigten auch den leichten Druck des Sonnenlichts, das das Raumschiff nicht nur drehen, sondern auch in seine Umlaufbahn schieben kann. Eine Umlaufbahn von mindestens 35 Kilometern war die niedrigste, von der das Team überzeugt war, dass sie den Planetenschutz einhalten würde, und deshalb befindet sich Dawn jetzt in einer solchen Umlaufbahn.
Und nach 20 Jahren? Berechnungen zeigen, dass selbst über 50 Jahre die Orbitalstörungen mit überwältigender Wahrscheinlichkeit zu gering sind, um Dawn zum Absturz zu bringen. Tatsächlich besteht eine Wahrscheinlichkeit von weniger als einem Prozent, dass die Umlaufbahn so stark verzerrt ist, dass Dawn Ceres treffen würde. Mit anderen Worten, unsere Analyse gibt uns zu mehr als 99 Prozent Zuversicht, dass sich Dawn auch in einem halben Jahrhundert noch um Ceres drehen wird, das größte Objekt zwischen Mars und Jupiter, den einzigen Zwergplaneten im inneren Sonnensystem und den ersten Zwergplaneten entdeckt (129 Jahre vor Pluto).
Das bemerkenswerte Fahrzeug im Orbit um den fernen Koloss zu belassen, wird ein passender und ehrenvoller Abschluss seiner historischen Entdeckungsreise bei Vesta und Ceres sein. Dawns wissenschaftliches Vermächtnis ist sicher, da es unzählige faszinierende und aufregende Einblicke in zwei ziemlich unterschiedliche und mysteriöse außerirdische Welten offenbart hat. Dieser interplanetare Botschafter von der Erde wird ein träges himmlisches Denkmal für die Kraft des menschlichen Einfallsreichtums, der Kreativität und der Neugier sein, eine bleibende Erinnerung daran, dass unsere Leidenschaft für kühne Abenteuer und unser edles Streben, den Kosmos zu kennen, uns sehr, sehr weit über die Grenzen hinausführen kann unseres bescheidenen Zuhauses.
Uwe