L’excitation monte alors que le vaisseau spatial innovant Dawn de la NASA se rapproche de sa première cible protoplanétaire, l’astéroïde géant Vesta, les yeux de la caméra désormais grands ouverts. La sonde est en passe de devenir le premier vaisseau spatial de la Terre à orbiter autour d'un corps dans la ceinture d'astéroïdes principale et devrait arriver dans environ quatre mois fin juillet 2011.
Vesta est le deuxième objet le plus massif de la ceinture d'astéroïdes entre Mars et Jupiter (carte ci-dessous). Puisqu'il est également l'un des corps les plus anciens de notre système solaire, les scientifiques sont impatients de l'étudier et de rechercher des indices sur la formation et les débuts de l'histoire du système solaire. Dawn passera environ un an en orbite autour de Vesta. Ensuite, il lancera ses propulseurs ioniques révolutionnaires et partira pour Ceres, le plus grand astéroïde de notre système solaire.
Dawn est équipée de trois instruments scientifiques pour photographier et étudier la minéralogie de surface et la composition élémentaire de l'astéroïde. Les instruments ont été fournis par les États-Unis, l'Allemagne et l'Italie. Le vaisseau spatial vient de se réveiller après une phase d'hibernation de six mois. Les trois instruments scientifiques ont été mis sous tension et réactivés.
Dawn va imager environ 80% de la surface de Vesta à plusieurs angles avec les caméras de cadrage intégrées pour générer des cartes topographiques. Au cours de l'année en orbite, la sonde ajustera son orbite et cartographiera la protoplanète à trois altitudes différentes et décroissantes entre 650 et 200 kilomètres, augmentant ainsi la résolution. Les caméras ont été fournies et financées par l'Allemagne.
Pour se préparer à la campagne d'imagerie, les planificateurs de mission des États-Unis et d'Allemagne ont effectué un exercice d'entraînement pour simuler la mission comme s'ils cartographiaient Vesta. L’effort a été coordonné entre les équipes scientifiques et techniques du Jet Propulsion Laboratory de la NASA, de l’Institut de recherche planétaire du Centre aérospatial allemand (DLR) de Berlin et du Planetary Science Institute de Tuscon, en Arizona.
"Nous ne saurons pas à quoi ressemble vraiment Vesta jusqu'à ce que Dawn arrive", a déclaré Carol Raymond dans un communiqué de la NASA. Raymond est le chercheur principal adjoint de Dawn, basé au JPL, qui a aidé à orchestrer l'activité. «Mais nous avions besoin d'un moyen pour nous assurer que nos plans d'imagerie nous donneraient les meilleurs résultats possibles. Les produits ont prouvé que les techniques de cartographie de Dawn révèlent une vue détaillée de ce monde que nous n'avions jamais vue de près auparavant. »
Deux équipes ont travaillé de manière indépendante et ont utilisé différentes techniques pour dériver les cartes topographiques des ensembles de données disponibles. Les résultats finaux n'ont montré que des différences mineures dans la résolution spatiale et la précision de la hauteur.
En utilisant les meilleures observations disponibles du télescope spatial Hubble et des télescopes au sol et des techniques de modélisation informatique, ils ont créé des cartes d'images fixes et une animation rotative (ci-dessous) montrant leur meilleure estimation de l'apparence réelle de la surface de Vesta. Les cartes incluent des fossettes, des renflements et des cratères basés sur les données accumulées pour simuler la topographie et ainsi donner une impression de Virtual Vesta en trois dimensions (3 D).
"Au cours de cet exercice, les planificateurs de mission et les scientifiques ont appris que nous pouvions améliorer la précision globale de la reconstruction topographique, en utilisant une géométrie d'observation quelque peu différente", a déclaré Nick Mastrodemo, responsable de la navigation optique de Dawn au JPL. «Depuis lors, les planificateurs scientifiques de Dawn ont travaillé pour peaufiner les plans de mise en œuvre des leçons de l'exercice.»
Bien sûr, personne ne saura à quel point ces suppositions éduquées se rapprochent de la réalité jusqu'à ce que Dawn arrive à Vesta.
Le système de caméras de cadrage se compose de deux caméras identiques développées et construites par l'Institut Max Planck pour la recherche sur les systèmes solaires, Katlenburg-Lindau, Allemagne et le Centre aérospatial allemand (DLR) à Berlin.
«Le système de caméras fonctionne parfaitement. La marche à sec a été un succès complet », a déclaré Andreas Nathues, chercheur principal pour la caméra de cadrage au Max Planck Institute de Katlenburg-Lindau, en Allemagne.
Depuis que la sonde est sortie de l'hibernation, les composants mécaniques et électriques ont été vérifiés à la mi-mars et se sont révélés en excellente santé et le logiciel a été mis à jour.
L'aube est une mission de nombreuses premières.
Le vaisseau spatial est la première mission de la NASA spécifiquement sur la ceinture d'astéroïdes. Il deviendra la première mission en orbite autour de deux corps du système solaire.
La mission révolutionnaire Dawn est propulsée par une propulsion ionique exotique qui est beaucoup plus efficace que les propulseurs à propulsion chimique. En effet, la possibilité d'orbiter deux corps en une seule mission n'est possible que grâce à l'utilisation de moteurs ioniques alimentés au gaz xénon.
Vesta et Ceres sont des mondes très différents qui orbitent entre Mars et Jupiter. Vesta est rocheuse et peut avoir subi un volcanisme alors que Ceres est glacée et peut même abriter un océan souterrain propice à la vie.
Dawn sera en mesure d'étudier comparativement les deux corps célestes avec le même ensemble d'instruments scientifiques et d'essayer de percer les mystères des débuts de notre système solaire et pourquoi ils sont si différents.
Dawn fait partie du programme Discovery de la NASA et a été lancé en septembre 2007 par une fusée Delta II de la station de Cape Canaveral Air Force, en Floride.
