Dawn : à la recherche de nos ancêtres planétaires

Un moteur ionique en fonctionnement (ici, Deep Space 1). Crédit : Nasa/JPL. Le vaisseau de 1217,7 kg a été équipé de trois de ces moteurs, d'une masse unitaire de 8,9 kg pour un volume comparable à celui d'un ballon de basket et alimentés par une réserve de 425 kg de xénon qui lui assure 2.000 jours d'autonomie en fonctionnement continu. Bien que la faible impulsion procurée par le fluide ionique éjecté par ses moteurs à près de 145.000 km/h prenne quatre jours pour accélérer Dawn de 100 km/h, elle sera néanmoins suffisante pour effectuer toutes les corrections et changements de trajectoire désirés, y compris la mise en orbite et le départ vers un second objectif. Bonjour à Mars, en passant Lancée le 27 septembre 2007 à 11 h 34 TU (après un bref report provoqué par un bateau de plaisance naviguant dans la zone de récupération en cas d'échec) du complexe 17b de Cap Canaveral par une fusée Delta II Heavy avec étage supérieur Star 48, Dawn suit une trajectoire directe qui l'amènera à franchir l'orbite lunaire après une journée de navigation, propulseurs ioniques activés. Directement injecté sur une orbite solaire elliptique, le vaisseau spatial croisera Mars le 4 février 2009 à une distance de 500 km de façon à lui procurer une assistance gravitationnelle, augmentant sa vélocité de 4.020 km/h. Ce survol sera aussi mis à profit pour calibrer une partie de l'instrumentation de bord, ainsi que pour effectuer diverses observations de la planète. La sonde prendra ensuite la route de Vesta et Cérès. Dimensions comparées des principaux astéroïdes, dont Vesta et Cérès, avec la planète Mars. Crédit : Nasa/JPL. Les collines de Vesta Après une nouvelle orbite solaire, Dawn pénètrera dans la ceinture d'astéroïdes et se dirigera vers Vesta, son premier objectif, un astéroïde de 458 x 578 km. Le 21 mai 2011, les techniciens entameront la phase d'approche et activeront les instruments de la sonde, qui débutera son programme d'observation. Alors que les moteurs ioniques décéléreront lentement l'appareil, les caméras de Dawn scruteront Vesta afin d'en disposer d'une cartographie complète à l'arrivée, mais aussi pour détecter d'éventuels satellites naturels ou autres débris dans son environnement. Le 14 août 2011, Dawn se placera en orbite polaire de 2.500 km autour de l'astéroïde. Celle-ci sera modifiée à plusieurs reprises, et abaissée à moins de 200 km de la surface afin de permettre des observations plus détaillées, notamment des neuf collines jusqu'ici mises en évidence à sa surface depuis la Terre. Cérè, planète naine, comme Pluton Le 22 mai 2012, Dawn quittera définitivement Vesta et se dirigera vers son second objectif : Cérès, un astéroïde de 909 x 975 km dont les caractéristiques, notamment la forme relativement sphérique, l'ont fait incorporer dans la catégorie des planètes naines. La phase d'approche débutera le 8 novembre 2014, selon un scénario identique à celui adopté pour Vesta. La mise en orbite interviendra le 1er février 2015, selon des paramètres qui restent à déterminer en fonction de l'étude préliminaire de la planète naine. A ce moment, Dawn aura parcouru 4,9 milliards de kilomètres depuis la Terre.  

Vue d'ensemble de Dawn. Crédit : Nasa/JPL. Sa masse totale de 1217,7 kg comprend 747,1 kg pour le vaisseau lui-même, 425 kg de gaz xénon et 45,6 kg d'hydrazine. Ses deux générateurs solaires de 8,3 x 2,3 mètres de 63 kg chacun assurent une puissance totale de 10 kilowatts au départ de la Terre, diminuant en fonction de l'éloignement du Soleil, pouvant être accumulée dans une batterie nickel-hydrogène de 35 ampères-heure.