Αποστολή της NASA προσεγγίζει τον πλανήτη νάνο Δήμητρα

Το ταξίδι του σκάφους Dawn στη Ζώνη των Αστεροειδών, ανάμεσα στις τροχιές του Άρη και του Δία, συνεχίζεται με επόμενο σταθμό τη Δήμητρα, έναν πλανήτη νάνο στο μέγεθος της Ελλάδας που δεν έχει δεχθεί επισκέψεις μέχρι σήμερα.

Τους τελευταίους μήνες το Dawn βρισκόταν στην αντίθετη πλευρά του Ήλιου εν συγκρίσει με τη Γη, μια θέση που εμπόδιζε την επικοινωνία με τη NASA. Τώρα που η επικοινωνία αποκαταστάθηκε, οι υπεύθυνοι της αποστολής έδωσαν εντολή για τις μανούβρες που απαιτούνται ενόψει του ραντεβού με τη Δήμητρα το Μάρτιο του 2015.

Το σκάφος, το οποίο χρησιμοποιεί έναν πρωτοποριακό κινητήρα ιόντων, είναι τώρα σε απόσταση 640.000 χιλιομέτρων από το στόχο του (περίπου δύο φορές η απόσταση Γης - Σελήνης), και πλησιάζει με ταχύτητα 725 χιλιομέτρων την ώρα.

Με την άφιξη στη Δήμητρα, το Dawn θα γίνει η πρώτη αποστολή που τίθεται σε τροχιά γύρω από δύο σώματα του Ηλιακού Συστήματος. Το 2011 είχε επισκεφθεί τον αστεροειδή Εστία, το δεύτερο μεγαλύτερο αντικείμενο της Ζώνης των Αστεροειδών μετά τη Δήμητρα.

«Η Δήμητρα παραμένει ένα μυστήριο για μας» ήταν το σχόλιο που έκανε ο Κρίστοφερ Ράσελ του Πανεπιστημίου της Καλιφόρνια στο Λος Άντζελες, επιστημονικός υπεύθυνος της αποστολής.

Το μόνο που είναι γνωστό για τον πλανήτη-νάνο είναι ότι καλύπτεται από ένα παχύ στρώμα πάγου, στον οποίο ανακαλύφθηκαν πρόσφατα πίδακες υδρατμών. Αυτό υποδηλώνει ότι κάτω από το παγωμένο κάλυμμα θα μπορούσε να κρύβεται ένας ωκεανός.

Η Εστία επίσης περιέχει νερό, σε μικρότερες όμως ποσότητες. Τα δύο σώματα εκτιμάται ότι διαφέρουν επειδή η Εστία δημιουργήθηκε πιο νωρίς, όταν υπήρχε αφθονία ραδιενεργών υλικών, τα οποία εκπέμπουν θερμότητα και θα μπορούσε να στέγνωσαν τον αστεροειδή.

Η Εστία, με μέση διάμετρο 525 χιλιόμετρα, είναι ο μεγαλύτερος αστεροειδής στο Ηλιακό Σύστημα, τίτλος που κάποτε ανήκε στη Δήμητρα, η οποία είναι αρκετά μεγαλύτερη με μέση διάμετρο 950 χιλιόμετρα.

Τελικά, όμως, η Δήμητρα πέρασε στη σχετικά νέα κατηγορία των πλανητών νάνων, η οποία περιλαμβάνει τέσσερα ακόμα σώματα, όλα τους πέρα από την Τροχιά του Ποσειδώνα: Πλούτωνας, Έριδα, Χαουμέα και Μακεμάκε.

Οι πλανήτες νάνοι έχουν σχεδόν σφαιρικό σχήμα όπως οι κανονικοί πλανήτες και κινούνται σε τροχιά γύρω από τον Ήλιο. Γενικά όμως έχουν μικρό μέγεθος και δεν έχουν ενσωματώσει άλλα σώματα που κινούνται στην ίδια τροχιά.

Κινητήρας ιόντων

Η διπλή αποστολή του Dawn είναι εφικτή χάρη στον πρωτοποριακό κινητήρα ιόντων, ένα σύστημα που εκπέμπει έναν πίδακα ιόντων του αερίου ξένου. Η ωστική δύναμη που προσφέρει είναι πολύ μικρή, μπορεί όμως να παραμένει σε λειτουργία για πολλούς μήνες συνεχόμενα, επιτρέποντας στο σκάφος να αναπτύσσει υψηλές τελικές ταχύτητας με οικονομία καυσίμου.

Σε αντίθεση με τους πυραυλοκινητήρες, που προσφέρουν μεγάλη προωστική ισχύ αλλά λειτουργούν για μικρό χρονικό διάστημα, οι κινητήρες ιόντων λειτουργούν για πολλούς μήνες συνεχόμενα και εκπέμπουν έναν σταθερό αλλά αδύναμο πίδακα φορτισμένων ατόμων.

Με άλλα λόγια, οι κινητήρες ιόντων προσφέρουν μικρή επιτάχυνση για μεγάλο χρονικό διάστημα, αντί για μεγάλη επιτάχυνση που διαρκεί μόνο λίγα λεπτά. Δεδομένου ότι καταναλώνουν μικρές ποσότητες αερίου και παραμένουν σε λειτουργία για χιλιάδες ώρες, η τελική ταχύτητα του σκάφους θα μπορούσε να είναι πραγματικά μεγάλη.

Και η απόδοση του κινητήρα αυξάνεται περισσότερο αν η ενέργεια που απαιτείται για τον ιονισμό του ξένου προέρχεται από τους ηλιακούς συλλέκτες του σκάφους.

Ο κινητήρας του Dawn έχει ήδη συμπληρώσει πέντε χρόνια συνεχούς λειτουργίας. Όπως επισήμανε ο Μαρκ Ρέιμαν, αρχιμηχανικός της αποστολής στο Εργαστήριο Αεριώθησης (JPL) της NASA, «το να τεθούμε σε τροχιά και γύρω από την Εστία και γύρω από τη Δήμητρα θα ήταν αδύνατο με συμβατικά συστήματα προώθησης».

Βαγγέλης Πρατικάκης