Dawn

Die NASA-Sonde Dawn startete 2007 und war die erste Mission, die nacheinander zwei unterschiedliche Himmelskörper im Asteroidengürtel umkreiste: den Asteroiden Vesta (2011–2012) und den Zwergplaneten Ceres (2015–2018). Ermöglicht wurde dies durch Ionenantriebe (drei Xenon-Ionentriebwerke), die über lange Zeiträume minimalen, aber stetigen Schub liefern.

Vesta (umkreist Juli 2011 – September 2012): Ein trockener, differenzierter Gesteinskörper mit einem gewaltigen Einschlagskrater (Rheasilvia, 505 km Durchmesser) am Südpol. Vesta ist ein Protoplanet, ein Überbleibsel der Planetenentstehung, das nie genug Masse ansammelte.

Ceres (umkreist März 2015 – November 2018): Die hellen Flecken im Occator-Krater, zunächst ein Rätsel, stellten sich als Natriumcarbonat heraus, das durch kryovulkanische Aktivität aus dem Inneren aufgestiegen war. Ceres besitzt wahrscheinlich eine Schicht flüssigen Salzwassers unter der Oberfläche und zeigt organische Verbindungen in der Ernutet-Region.

Dawn bewies, dass Ionenantriebe komplexe Mehrziel-Missionen im Sonnensystem ermöglichen. Die Sonde umkreist Ceres noch heute als inaktiver Satellit und wird dort voraussichtlich Jahrzehnte verbleiben.

Gerade Dawns Doppelziel war nur dank ihres Ionenantriebs möglich, der die Mission zu einem Wendepunkt der Antriebstechnik machte. Eine herkömmliche chemische Rakete hätte niemals genug Treibstoff mitführen können, um erst in den Orbit eines Himmelskörpers einzuschwenken, ihn ausgiebig zu erkunden und dann wieder aufzubrechen, um einen zweiten anzusteuern. Der sparsame, über Jahre hinweg stetig arbeitende Ionenantrieb dagegen erlaubte genau das und bewies, dass elektrische Antriebe komplexe Erkundungsreisen im Sonnensystem ermöglichen. Wissenschaftlich gewährten die beiden Ziele einen Blick in die Frühzeit der Planetenentstehung, denn sowohl der trockene Protoplanet Vesta als auch der wasserreiche Zwergplanet Ceres sind Überbleibsel jener Bausteine, aus denen einst die Planeten zusammenwuchsen. Besonders faszinierend waren die hellen Salzablagerungen auf Ceres, die auf eine verborgene Schicht flüssigen Salzwassers und kryovulkanische Aktivität hindeuten und Ceres so unerwartet in die Reihe der potenziell lebensfreundlichen Welten rücken. Dawn verband damit einen technologischen Durchbruch mit fundamentalen Einsichten in die Geschichte des Sonnensystems und ebnete den Weg für spätere Ionenantriebsmissionen.