NASA:s Dawn-uppdrag närmar sig sitt slut efter 11 år av att bryta ny mark inom planetvetenskap, samlar hisnande bilder, och utför aldrig tidigare skådade bedrifter inom rymdfarkoststeknik.

Dawns uppdrag utökades flera gånger när det utforskade Ceres och Vesta, som när de kombineras, utgör 45 procent av massan av huvudasteroidbältet. Nu, rymdfarkosten håller på att få slut på ett nyckelbränsle, hydrazin. När det händer, troligen mellan september och oktober, Dawn kommer att förlora sin förmåga att kommunicera med jorden. Den kommer att förbli i en tyst bana runt Ceres i årtionden.

"Även om det kommer att vara sorgligt att se Dawns avgång från vår missionsfamilj, vi är mycket stolta över dess många prestationer, sa Lori Glaze, tillförordnad chef för Planetary Science Division vid huvudkontoret i Washington. "Det här rymdskeppet låste inte bara upp vetenskapliga hemligheter i dessa två små men betydelsefulla världar, det var också den första rymdfarkosten som besökte och kretsade runt kroppar vid två utomjordiska destinationer under sitt uppdrag. Dawns vetenskap och ingenjörsprestationer kommer att eka genom historien."

Dawn lanserades från Cape Canaveral Air Force Station i september 2007, fastspänd på en Delta II-Heavy raket. Från 2011 till 2012, rymdfarkosten svepte över Vesta, ta bilder av kratrar, kanjoner och till och med berg i denna planetliknande värld.

Sedan 2015, Dawns kameror såg en kryovulkan och mystiska ljuspunkter på Ceres, som forskare senare fann kan vara saltavlagringar som producerats av exponeringen av saltvätska från Ceres inre.

"Dawns arv är att den utforskade två av de sista okända världarna i det inre solsystemet, " sa Marc Rayman från NASA:s Jet Propulsion Laboratory, Pasadena Kalifornien, som fungerar som Dawns uppdragsdirektör och chefsingenjör. "Dawn har visat oss främmande världar att, i två århundraden, var bara ljuspunkter mitt bland stjärnorna. Och det har producerat dessa rikt detaljerade, intima porträtt och avslöjade exotiska, mystiska landskap olik något vi någonsin sett."

Ingenjörsprestationer

Dawn är den enda rymdfarkosten som kretsar kring en kropp i asteroidbältet. Och det är den enda rymdfarkosten som kretsar runt två utomjordiska destinationer. Dessa bedrifter var möjliga tack vare jonframdrivning, ett oerhört effektivt framdrivningssystem som är bekant för science-fiction-fans och rymdentusiaster. Dawn tänjde på gränserna för systemets kapacitet och uthållighet, visar hur användbart det är för andra uppdrag som syftar till att besöka flera destinationer.

Drivs av jonframdrivning, Dawn nådde Vesta 2011 och undersökte den från yta till kärna under 14 månader i omloppsbana. Under 2012, ingenjörer manövrerade Dawn ur omloppsbana, och styrde den genom asteroidbältet i mer än två år innan den sattes in i omloppsbana runt dvärgplaneten Ceres, där den har samlat in data sedan 2015.

Uppdraget riktade sig till Ceres och Vesta eftersom de fungerar som tidskapslar, intakta överlevande från den tidigaste delen av vår historia.

"Vesta och Ceres har berättat var sin historia om hur och var de bildades, och hur de utvecklades – en eldig magmatisk historia som ledde till stenig Vesta och en kylare, vattenrik historia som resulterade i den antika havsvärlden Ceres, " sa Carol Raymond från JPL, huvudutredare för Dawn-uppdraget. "Dessa skattkammare av information kommer att fortsätta att hjälpa oss att förstå andra kroppar i solsystemet långt in i framtiden."

Spektakulära Ceres

På Ceres yta, forskare hittade kemin i ett gammalt hav. "Det vi hittade var helt häpnadsväckande. Ceres historia är bara spridd över hela ytan, " sa Raymond.

Några av ljuspunkterna visade sig vara lysande, salta avlagringar, gjord huvudsakligen av natriumkarbonat som tog sig upp till ytan i en slaskig saltlake inifrån eller under skorpan.

Fynden förstärker tanken att dvärgplaneter, inte bara isiga månar som Enceladus och Europa, kunde ha varit värd för oceaner under deras historia - och potentiellt fortfarande gör det. Analyser från Dawn-data tyder på att det fortfarande kan finnas vätska under Ceres yta och att vissa regioner var geologiskt aktiva relativt nyligen, matning från en djup reservoar.

En av Dawns största avslöjanden på Ceres låg i regionen Ernutet Crater. Organiska molekyler hittades i överflöd. Organiska ämnen är en av livets byggstenar, även om Dawns data inte kan avgöra om Ceres organiska ämnen bildades från biologiska processer.

"Det finns växande bevis för att det organiska i Ernutet kom från Ceres inre, i vilket fall de kunde ha funnits en tid i början, inre havet, " sa Julie Castillo-Rogez, Dawns projektforskare och biträdande huvudutredare vid JPL.

Livliga Vesta

På Vesta, Dawn kartlade kratrarna i denna planetliknande värld och avslöjade att dess norra halvklot hade upplevt fler stora nedslag än väntat, tyder på att det fanns fler stora föremål i asteroidbältet tidigt än vad forskare trodde.

1996, rymdteleskopet Hubble vidarebefordrade bilder av ett berg i mitten av en enorm Vesta-bassäng som nu kallas Rheasilvia. Dawns kartläggning visade att det var dubbelt så högt som Mount Everest, och det avslöjade kanjoner som konkurrerar med Grand Canyon i storlek.

Dawn bekräftade också Vesta som källan till en mycket vanlig familj av meteoriter.

Närmar sig slutet

Dawn har fortsatt att samla in högupplösta bilder, gammastrålnings- och neutronspektra, infraröda spektra och gravitationsdata vid Ceres. Nästan en gång om dagen, den kommer att svepa över Ceres cirka 22 miles (35 kilometer) från dess yta – bara ungefär tre gånger höjden för ett passagerarjetplan – och samla in värdefull data tills den förbrukar det sista av hydrazinet som matar thrusters och kontrollerar dess orientering.

Eftersom Ceres har villkor av intresse för forskare som studerar kemi som leder till livets utveckling, NASA följer strikta protokoll för planetskydd för bortskaffande av rymdfarkosten Dawn. Till skillnad från Cassini, som medvetet störtade in i Saturnus atmosfär för att skydda systemet från kontaminering – Dawn kommer att förbli i omloppsbana runt Ceres, som inte har någon atmosfär.

Ingenjörer designade Dawns sista omloppsbana för att säkerställa att den inte kommer att krascha på minst 20 år – och troligen decennier längre.

Rayman, som ledde laget som flög Dawn under hela uppdraget och in i dess sista omloppsbana, tycker om att tänka på Dawns slut så här:som "en inert, himmelskt monument över mänsklig kreativitet och uppfinningsrikedom."