La missione Dawn della NASA sta volgendo al termine dopo 11 anni di scoperte nella scienza planetaria, raccogliendo immagini mozzafiato, e l'esecuzione di imprese senza precedenti di ingegneria spaziale.

La missione di Dawn è stata estesa più volte, superando le aspettative degli scienziati nella sua esplorazione di due corpi simili a pianeti, Cerere e Vesta, che costituiscono il 45 percento della massa della fascia principale degli asteroidi. Ora la navicella sta per finire il carburante chiave, idrazina. Quando ciò accade, molto probabilmente tra metà settembre e metà ottobre, Dawn perderà la sua capacità di comunicare con la Terra. Rimarrà in un'orbita silenziosa intorno a Cerere per decenni.

"Anche se sarà triste vedere la partenza di Dawn dalla nostra famiglia di missione, siamo intensamente orgogliosi dei suoi numerosi successi, " ha detto Lori Glaze, direttore ad interim della Divisione di Scienze Planetarie presso la sede della NASA a Washington. "Non solo questa navicella spaziale ha svelato segreti scientifici in questi due piccoli ma significativi mondi, è stata anche la prima navicella spaziale a visitare e orbitare attorno a corpi in due destinazioni extraterrestri durante la sua missione. I risultati scientifici e ingegneristici di Dawn risuoneranno nel corso della storia".

Quando Dawn è stata lanciata dalla Cape Canaveral Air Force Station in Florida nel settembre 2007, legato a un razzo Delta II-Heavy, scienziati e ingegneri avevano un'idea di come fossero Cerere e Vesta. Grazie ai telescopi terrestri e spaziali, compreso il telescopio spaziale Hubble della NASA, i corpi nella fascia di asteroidi tra Marte e Giove erano visibili, ma anche le immagini migliori erano sfocate.

Dal 2011 al 2012, L'alba travolse Vesta, catturare immagini che hanno superato l'immaginazione di tutti:crateri, canyon e persino montagne. Poi su Cerere nel 2015, L'alba ci ha mostrato un criovulcano e misteriosi punti luminosi, che in seguito gli scienziati hanno scoperto potrebbero essere depositi di sale prodotti dall'esposizione del liquido salmastro dall'interno di Cerere. Attraverso gli occhi di Dawn, questi punti luminosi erano particolarmente sbalorditivi, brillano come diamanti sparsi sulla superficie del pianeta nano.

"L'eredità di Dawn è che ha esplorato due degli ultimi mondi inesplorati nel Sistema Solare interno, " ha affermato Marc Rayman del Jet Propulsion Laboratory della NASA a Pasadena in California, che serve come direttore della missione di Dawn e ingegnere capo. "L'alba ci ha mostrato mondi alieni che per due secoli sono stati solo puntini di luce in mezzo alle stelle. E ha prodotto questi, riccamente dettagliati, ritratti intimi ed esotici svelati, paesaggi misteriosi diversi da qualsiasi cosa abbiamo mai visto."

Talenti ingegneristici

Dawn è l'unica navicella spaziale ad orbitare attorno a un corpo nella cintura di asteroidi. Ed è l'unico veicolo spaziale ad orbitare attorno a due destinazioni extraterrestri. Queste imprese sono state possibili grazie alla propulsione ionica, un sistema di propulsione estremamente efficiente familiare ai fan della fantascienza e agli appassionati di spazio. Dawn ha spinto i limiti delle capacità e della resistenza del sistema, mostrando quanto sia utile per altre missioni che mirano a visitare più destinazioni.

Spinto dalla propulsione ionica, Dawn ha raggiunto Vesta nel 2011 e l'ha studiata dalla superficie al nucleo durante 14 mesi in orbita. Nel 2012, gli ingegneri hanno manovrato Dawn fuori dall'orbita e l'hanno guidata attraverso la cintura di asteroidi per più di due anni prima di inserirla in orbita attorno al pianeta nano Cerere, dove raccoglie dati dal 2015.

Finestra sul passato

Nel frattempo, gli scienziati hanno acquisito nuove informazioni sulle prime fasi del nostro sistema solare, raggiungere l'obiettivo di Dawn. La missione è stata nominata per il suo scopo:saperne di più sugli albori del Sistema Solare. Ha preso di mira Cerere e Vesta perché funzionano come capsule del tempo, sopravvissuti intatti della prima parte della nostra storia. E il duo ha consegnato, dando agli scienziati informazioni sugli elementi costitutivi originali del Sistema Solare.

"Vesta e Cerere hanno raccontato la loro storia di come e dove si sono formati, e come si sono evoluti:una storia magmatica infuocata che ha portato alla rocciosa Vesta e a un più fresco, storia ricca di acqua che ha portato all'antico mondo oceanico Cerere, " ha detto Carol Raymond di JPL, investigatore principale della missione Dawn. "Questi tesori di informazioni continueranno ad aiutarci a comprendere altri corpi nel Sistema Solare in un lontano futuro".

Cerere spettacolare

C'erano così tante cose che gli scienziati non sapevano di Cerere prima dell'arrivo di Dawn. Raimondo si chiese se avrebbero trovato Cerere ricoperta da un velo liscio, superficie giovane:un enorme pallino con una crosta ghiacciata. Anziché, trovarono il pianeta nano che indossava la chimica del suo vecchio oceano. "Quello che abbiamo scoperto è stato completamente strabiliante. La storia di Cerere è semplicemente sparsa su tutta la sua superficie, " lei disse.

Alcuni dei punti luminosi abbaglianti si sono rivelati essere depositi salati brillanti, composto principalmente da carbonato di sodio che si è fatto strada in superficie in una salamoia fangosa dall'interno o dal basso della crosta.

I risultati rafforzano l'idea che i pianeti nani, non solo lune ghiacciate come Encelado ed Europa, avrebbero potuto ospitare gli oceani durante la loro storia, e potenzialmente lo fanno ancora. Le analisi dei dati di Dawn suggeriscono che potrebbe esserci ancora liquido sotto la superficie di Cerere e che alcune regioni erano geologicamente attive relativamente di recente, alimentazione da un serbatoio profondo.

Una delle più grandi rivelazioni di Dawn su Cerere si trova nella regione del cratere Ernutet. Le molecole organiche sono state trovate in abbondanza. I prodotti organici sono tra gli elementi costitutivi della vita, sebbene i dati di Dawn non possano determinare se gli organici di Cerere siano stati formati da processi biologici.

"Ci sono prove crescenti che gli organici di Ernutet provenissero dall'interno di Cerere, nel qual caso avrebbero potuto esistere per qualche tempo nel primo oceano interno, " ha detto Julie Castillo-Rogez, Scienziato del progetto di Dawn e vice investigatore principale al JPL.

Vesta vibrante

A Vesta, L'indagine di Dawn sul primo sistema solare ha trovato un testimone di 4,5 miliardi di anni che poteva interrogare. Dawn ha mappato i crateri del mondo simile a un pianeta e ha rivelato che il suo emisfero settentrionale aveva subito impatti più grandi del previsto, suggerendo che all'inizio c'erano più oggetti di grandi dimensioni nella cintura degli asteroidi di quanto pensassero gli scienziati.

Vesta ha riservato anche altre sorprese. Sebbene sia tecnicamente classificato come un asteroide, quell'etichetta smentisce il terreno ricco e variegato rivelato da Dawn, e i processi simili a pianeti che Vesta ha sperimentato. Hubble aveva trasmesso le immagini di una montagna al centro di un enorme bacino ora chiamato Rheasilvia. La mappatura di Dawn ha mostrato che è il doppio dell'altezza del monte Everest, e ha rivelato canyon che rivaleggiano in dimensioni con il Grand Canyon. Dawn ha anche confermato Vesta come la fonte di una famiglia molto comune di meteoriti.

Ora, verso la fine della seconda missione estesa di Dawn a Cerere, la navicella ha continuato a raccogliere immagini ad alta risoluzione, spettri gamma e neutroni, spettri infrarossi, e dati di gravità. Quasi una volta al giorno, sorvolerà Cerere a circa 22 miglia (35 chilometri) dalla sua superficie, solo circa tre volte l'altitudine di un aereo passeggeri, raccogliendo dati preziosi fino a quando non consumerà l'ultima parte dell'idrazina che alimenta i propulsori che ne controllano l'orientamento. Le ruote di reazione di Dawn si sono guastate all'inizio della missione, lasciandolo fortemente dipendente da questo carburante chiave. Quando Dawn si esaurirà nel prossimo mese o due, la navicella perderà la sua capacità di comunicare con la Terra, ma non deve scontrarsi con Cerere.

Perché Cerere ha condizioni di interesse per gli scienziati che studiano la chimica che porta allo sviluppo della vita, La NASA segue rigidi protocolli di protezione planetaria per lo smaltimento della navicella spaziale Dawn. A differenza di Cassini, che si è deliberatamente immerso nell'atmosfera di Saturno per proteggere il sistema dalla contaminazione:Dawn rimarrà in orbita attorno a Cerere, che non ha atmosfera.

Gli ingegneri hanno progettato l'orbita finale di Dawn per garantire che non si schianti per almeno 20 anni, e probabilmente per decenni in più.

Rayman, che ha guidato la squadra che ha pilotato Dawn durante la missione e nella sua orbita finale, piace pensare alla fine di Dawn in questo modo:come "un inerte, celestiale monumento alla creatività e all'ingegno umani".