太空探索：美国宇航局的曙光遗产，其任务即将结束？
艺术家的概念NASA的黎明宇宙飞船轨道矮行星Ceres。图片来源：NASA / JPL-Caltech / UCLA / MPS / DLR / IDA。
美国宇航局的黎明任务在经历了11年的行星科学研究新领域，收集令人惊叹的图像，并进行前所未有的航天器工程壮举后即将结束。
Dawn的任务被延长了几次，超出了科学家对探测两颗行星状天体Ceres和Vesta的期望，这些天体占主要小行星带质量的45％。现在，宇宙飞船即将耗尽关键燃料——肼。当这种情况发生时，很可能在9月中旬到10月中旬之间，黎明将失去与地球沟通的能力。数十年来，它将一直保持在Ceres周围的无声轨道上。
华盛顿美国宇航局总部行星科学部代理主任洛瑞·格拉兹说：“虽然看到黎明离开我们的使命家庭会感到悲伤，但我们为其众多成就感到非常自豪。” “这个宇宙飞船不仅在这两个小而重要的世界中解开了科学秘密，它还是第一个在任务期间访问两个外星人目的地并在其轨道上运行的宇宙飞船。黎明的科学和工程成就将贯穿历史。”
当Dawn于2007年9月从佛罗里达州卡纳维拉尔角空军基地发射时，他们绑在Delta II-Heavy火箭上，科学家和工程师对Ceres和Vesta的样子有所了解。由于地面和太空望远镜，包括美国宇航局的哈勃太空望远镜，火星和木星之间的小行星带中的物体是可见的 - 但即使是最好的照片也是模糊的。
从2011年到2012年，Dawn席卷了Vesta，拍摄的照片超出了每个人的想象——陨石坑，峡谷甚至山脉。然后在2015年的Ceres上，Dawn向我们展示了一个冰冷的火山和神秘的亮点，科学家们后来发现这些亮点可能是由Ceres内部暴露的盐水所产生的盐沉积物。通过Dawn的眼睛，这些亮点特别令人惊叹，像钻石散落在矮行星表面一样发光。
美国宇航局位于加利福尼亚州帕萨迪纳的喷气推进实验室的Marc Rayman表示，“Dawn的遗产在于探索了内太阳系中最后未知的两个世界。”他担任Dawn的任务总监和首席工程师。“黎明向我们展示了外星世界，两个世纪以来，它们只是星光中的光点。它产生了这些丰富细致，亲密的肖像画，展现了与我们见过的任何东西不同的异国情调，神秘的风景。”
工程专业！
黎明是唯一一个绕小行星带运行的宇宙飞船。它是唯一一个绕两个外星人目的地运行的航天器。离子推进是科幻小说爱好者和太空爱好者所熟悉的极其高效的推进系统，这些壮举是可能的。Dawn突破了系统能力和耐力的极限，展示了其他旨在访问多个目的地的任务的有用性。
受到离子推进的推动，Dawn于2011年到达了Vesta，并在轨道运行14个月内从地面到核心进行了调查。2012年，工程师将Dawn从轨道上移开并通过小行星带将其引导了两年多，然后将其插入到矮星行星Ceres周围的轨道上，该行星自2015年以来一直在收集数据。
进入过去的窗口！
科学家们一直对我们太阳系的早期阶段有了新的认识，实现了黎明的目标。该任务的目的是为了更多地了解太阳系的曙光。它针对的是Ceres和Vesta，因为它们起着时间胶囊的作用，是我们历史上最早的幸存者。两人交付，让科学家深入了解太阳系的原始构建模块。
“Vesta和Ceres各自讲述了他们如何以及在何处形成的故事，以及他们如何进化 - 一个火热的岩浆历史导致了岩石的灶神星和更加凉爽，水资源丰富的历史，导致古老的海洋世界Ceres，”卡罗尔说。 JPL的雷蒙德，黎明任务的首席调查员。“这些宝库信息将继续帮助我们了解太阳系中其他未来的机构。”
壮观的谷神星！
在黎明到来之前，科学家们对Ceres一无所知。雷蒙德想知道他们是否会发现Ceres覆盖着光滑，年轻的表面 - 一个带有冰冻外壳的巨大母球。相反，他们发现矮行星穿着旧海洋的化学成分。“我们发现的是完全令人兴奋的。塞雷斯的历史只是在其表面上展开，”她说。
一些令人眼花缭乱的亮点竟然是明亮的咸沉积物，主要由碳酸钠组成，在地壳内部或下方的泥沙中进入地表。
这一发现强化了这样一种观点，即矮行星，不仅仅是像土卫二和欧罗巴这样的冰冷的卫星，可能在它们的历史中曾经拥有海洋 - 而且可能仍然存在。黎明数据的分析表明，在谷神星的表面下可能仍然存在液体，并且一些地区相对最近具有地质活性，从深水库进水。
Dawn在Ceres上最大的一个亮点就是Ernutet Crater地区。发现有机分子丰富。有机物是生命的基石之一，尽管Dawn的数据无法确定Ceres的有机物是否是由生物过程形成的。
“有越来越多的证据表明，Ernutet的有机物来自Ceres的内部，在这种情况下，它们可能已经在早期的内陆海洋中存在了一段时间，”Dawn的项目科学家兼JPL的副首席研究员Julie Castillo-Rogez说。
充满活力的灶神星！
在Vesta，Dawn对早期太阳系的调查发现了一个可以审讯的45亿年前的证人。黎明绘制了类似行星世界的陨石坑，并发现它的北半球经历了比预期更大的影响，这表明小行星带早期的大型物体比科学家们想象的要多。
灶神星也有其他惊喜。虽然它在技术上被归类为小行星，但这个标签掩盖了黎明所揭示的丰富多变的地形，以及维斯塔所经历的类似行星的过程。哈勃在一个名为Rheasilvia的巨大盆地的中心传递了一座山的图像。黎明的测绘显示它的高度是山的两倍。珠穆朗玛峰，它揭示了与大峡谷相媲美的峡谷。黎明还证实维斯塔是一个非常普遍的陨石家族的来源。
现在，接近黎明在Ceres的第二次延长任务结束时，该航天器继续收集高分辨率图像，伽马射线和中子谱，红外光谱和重力数据。几乎每天一次，它将超过Ceres从其表面大约22英里（35公里）处俯冲 - 仅约为客机高度的三倍 - 收集有价值的数据，直到它消耗最后一个用于控制其方向的推进器的肼。Dawn的反应轮在任务早期失败，使其严重依赖于这种关键燃料。当Dawn在接下来的一两个月内耗尽时，宇宙飞船将失去与地球通信的能力，但它绝不会撞到Ceres。
由于Ceres对研究可导致生命发展的化学的科学家感兴趣，因此美国宇航局遵循严格的行星保护协议来处理黎明宇宙飞船。与卡西尼不同，卡西尼故意投入土星的大气层以保护系统免受污染 - 黎明将留在没有大气层的塞雷斯周围的轨道上。工程师们设计了Dawn的最终轨道，以确保它不会在至少20年内崩溃 - 甚至可能持续数十年。雷曼领导的团队在整个任务期间飞到黎明并进入最后的轨道，他喜欢以这种方式思考黎明的结局：作为“人类创造力和独创性的惰性天体纪念碑。”