Misi Dawn NASA terikat untuk mengorbit di sekitar dua benda terbesar di sabuk asteroid: Ceres dan Vesta. Perhentian pertama Vesta pada Juli 2011.
Kredit Gambar: NASA / HST
Apa tujuan utama misi Dawn NASA?
Kami melihatnya sebagai perjalanan dalam ruang dan waktu. Kami sangat tertarik untuk memahami seperti apa kondisi di awal tata surya. Dan dua benda ini - menurut pemahaman kami tentang pembentukan tata surya - dibuat sangat awal dalam proses itu, mungkin dalam lima juta tahun pertama. Dan mereka masih ada. Mereka tidak putus. Mereka tidak tergabung dalam tubuh yang lebih besar. Dengan melihatnya, dengan menjelajahi mereka, kita harus belajar sesuatu tentang zaman paling awal dari tata surya.
Dan dua tubuh yang Anda bicarakan adalah asteroid Vesta dan planet kerdil Ceres?
Baik. Ini adalah dua benda paling masif di sabuk utama. Tetapi mereka adalah benda yang sangat berbeda, sangat berbeda. Dan itu merupakan kejutan bagi kami, mengapa dua tubuh yang begitu dekat bisa sangat berbeda. Mereka adalah yang terbesar yang bisa kita pelajari di sana. Dan kami berharap mereka akan memberi kami informasi paling banyak tentang periode awal itu.
Mengapa para ilmuwan memilih untuk pergi ke Vesta dan Ceres?
Kami mencoba memahami blok bangunan Bumi dan planet terestrial lainnya. Kami percaya bahwa tubuh kecil terbentuk terlebih dahulu. Dan kemudian tubuh yang lebih besar dibangun dari tabrakan dan penggabungan dari tubuh kecil.
Jadi Anda mungkin menganggapnya sebagai, Anda sedang membangun rumah. Anda tertarik pada jenis blok apa yang akan Anda gunakan untuk membangun rumah itu. Jadi kami memandang Vesta dan Ceres sebagai contoh - mungkin contoh terbaik, dan contoh paling mudah diakses - dari balok-balok bangunan di tata surya saat ini yang bisa kita kunjungi dan periksa.
Jadi kami tertarik pada sejarah, leluhur kami, dan apa yang disatukan untuk membangun Bumi.
Lintasan misi utama untuk Dawn. Kredit Gambar: NASA
Ilmu apa yang akan dilakukan misi Dawn?
Hal pertama yang ingin kita lakukan adalah mendapatkan beberapa gambar itu. Jadi kami merancang misi yang akan mengorbit. Kami akan pergi ke masing-masing badan ini dan mengorbit sekitar satu tahun. Kami menempatkan kamera di bagian atas pesawat ruang angkasa. Kami mengarahkan bagian atas pesawat ruang angkasa itu ke bawah di badan dan hanya mengambil gambar. Dan kami pikir kami telah merancang misi yang sangat sederhana, terutama memetakan tubuh.
Sekarang dengan gambar-gambar itu, kita tidak hanya melihat apakah ada kawah, atau punggungan, atau gunung, atau gunung berapi tua, atau aliran lava, tetapi kami juga mengukur ukuran tubuh. Dan sesuatu yang sederhana, seperti ukuran dan bentuk tubuh, bisa sangat penting bagi kita - karena mengetahui massa tubuh, dan ukurannya, kita mendapatkan kepadatannya. Dan jika kita tahu apa kepadatan tubuh itu, kita mendapat ide bagus tentang apa yang mungkin ada di dalam tubuh, di bawah permukaan.
Kami juga sangat tertarik dengan sifat material permukaan. Kita tidak bisa melihat jauh ke bawah ke dalam tubuh, meskipun kawah menggali lubang yang bisa kita lihat dan memeriksa bahan di dalam kawah itu.
Jadi, pada dasarnya, kami hanya mengukur sifat bahan di permukaan. Kami melakukannya dengan dua cara. Salah satunya adalah kita melihat cahaya yang dipantulkan oleh matahari. Dan ketika matahari menyinari permukaan, sebagian sinar matahari diserap pada frekuensi tertentu. Bahan yang berbeda akan menyerap sinar matahari pada panjang gelombang yang berbeda. Kita dapat melihat warna, pada dasarnya, dari permukaan, dan mendapatkan beberapa gagasan tentang apa itu terbuat dari.
Hal lain yang kita miliki adalah apa yang kita sebut gamma ray dan detektor neutron. Dan instrumen itu akan memberi tahu kita kelimpahan unsur, apakah ada besi, atau magnesium, atau aluminium, atau beberapa unsur lain di permukaan. Jadi kita mendapatkan ide tentang komposisi mineral, jenis batuan yang ada, dan unsur-unsur yang membentuk batuan tersebut.
Singkatnya - dengan memetakan permukaan asteroid Ceres dan Vesta - para ilmuwan dapat memberi tahu blok bangunan yang digunakan untuk menyatukannya, dan itu juga menceritakan bagaimana keseluruhan tata surya dibangun. Benar?
Persis. Sekarang saya menyebutkan bahwa Ceres dan Vesta sangat berbeda. Dan itu adalah fakta yang luar biasa, karena mereka sangat berbeda.
Sekarang dengan Vesta, kami sudah bisa mempelajari Vesta di Bumi untuk waktu yang lama, karena potongan-potongan Vesta - atau bagian yang terlempar dari Vesta - telah jatuh ke Bumi. Jadi ketika Anda melihat sebuah meteorit datang ke Bumi, satu dari setiap 20 meteorit itu bermula di Vesta di beberapa titik dalam sejarahnya. Kami dapat melihat meteorit tersebut dan menganalisisnya. Kami memahami jenis-jenis batu yang kami harapkan untuk dilihat ketika kami sampai di sana. Kami akan menguji hipotesis ini, tentu saja. Tapi kami tahu apa yang kami harapkan saat kami tiba di Vesta.
Sementara itu, Ceres belum menghasilkan meteorit apa pun yang dapat kami identifikasi. Dan itu ada di bagian ruang terdekat. Mengapa demikian? Salah satu alasan yang mungkin adalah bahwa sifat material pada permukaan Ceres sedemikian rupa sehingga tidak mengangkut dengan sangat baik ke Bumi. Bahwa jika Anda memotong sebagian, mungkin akan menguap saat transit. Atau mungkin ketika ia masuk ke atmosfer Bumi, ia akan pecah menjadi partikel debu kecil dan itu tidak akan turun ke permukaan bumi sebagai batu.
Jadi, satu - kita punya Vesta, tubuh yang sangat berbatu. Itu terlihat sangat mirip bulan, dengan aliran basal, aliran lava di permukaan. Tetapi kami juga memiliki Ceres di luar sana dengan permukaan yang sepertinya tidak ingin datang ke Bumi.
Pesawat ruang angkasa NASA Fajar. Kredit Gambar: NASA / JPL
Apa pertanyaan ilmiah besar yang dimiliki para astronom tentang Vesta dan Ceres yang mungkin dijawab Dawn?
Salah satu pertanyaannya adalah, mana yang lebih dulu dibuat? Dan mengapa yang satu kering, dan mengapa yang lain basah? Jika Anda ingin menyimpan air, jika Anda adalah planet, Anda harus tetap tenang. Bumi telah menyimpan banyak air, dan permukaannya cukup dingin. Tetapi Bumi jauh lebih besar, dan memiliki medan gravitasi yang lebih besar. Tubuh-tubuh ini kecil, dan mereka harus cukup keren di dalam - tidak seperti Bumi sama sekali - untuk menjaga air mereka. Jadi hal pertama tentang Ceres adalah cukup keren semua keberadaannya.
Tapi kemudian kita melihat Vesta, dan itu kering dan kehilangan semua airnya. Itu dibangun dari bahan yang sama di luar sana di nebula matahari. Apa yang terjadi pada semua air? Jadi para astronom telah melihat meteorit, dan mereka menemukan bukti dalam meteorit bahwa ada beberapa bahan radioaktif di sekitar ketika Vesta terbentuk.
Dan karena itu mereka percaya ada supernova di sekitar tata surya, dan supernova yang menyemai bahan yang akan masuk ke Vesta dengan bahan radioaktif berumur pendek. Dan mereka mengeluarkan panas. Mereka mengeluarkan panas dengan cukup cepat. Jadi jika Vesta datang bersama-sama dan membuat sedikit gumpalan di luar sana - sebuah protoplanet kecil seperti yang kita sebut - maka panas dari bahan radioaktif akan terperangkap di dalam dan menghangatkan interior Vesta.
Tapi itu sepertinya tidak terjadi di Ceres. Penjelasan sederhananya adalah, Ceres lahir pada waktu yang berbeda, bahwa mungkin itu dilahirkan kemudian, jauh setelah supernova meledak. Pada saat itu, apa yang kita sebut radioaktif berumur pendek, yang akan meluruh dalam urutan setengah juta tahun atau lebih, tubuh itu bergabung ketika tidak ada radioaktivitas di sekitarnya. Jadi tidak ada bahan tambahan ini di bagian dalam Ceres untuk memanaskannya. Itu mungkin memungkinkan Ceres menyimpan airnya. Sementara itu, Vesta kehilangan semuanya.
Dengarkan wawancara EarthSky 8 menit dengan Chris Russell pada perjalanan pesawat ruang angkasa Dawn mendatang ke Ceres dan Vesta (di atas halaman).