Bald ist es so weit, der Zwergplanet Ceres erhält seinen ersten künstlichen Satelliten: Die US-Raumsonde Dawn wird am 6. März 2015 von der schwachen Schwerkraft des Himmelskörpers eingefangen und tritt in eine erste weite Umlaufbahn um ihn ein. Dabei findet im Gegensatz zu den meisten anderen Planetenmissionen kein abruptes Bremsmanöver mit dem Bordantrieb statt, sondern das Überwechseln in die Umlaufbahn geschieht praktisch unmerklich. Während der Annäherung an Ceres war der Ionenantrieb der Raumsonde ständig aktiv und sorgte mit seinem schwachen, aber beständigen Schub dafür, dass sich die Geschwindigkeit von Dawn relativ zu Ceres immer weiter reduzierte. Schließlich ist die Sonde langsam genug, um in eine Umlaufbahn einzutreten. Der Antrieb erzeugt in etwa so viel Schub, die dem Druck eines Blatts Papier auf der Hand entspricht. Im Gegensatz zu klassischen chemischen Raketenmotoren mit Brenndauern von wenigen Minuten kann ein Ionentriebwerk aber monate- und jahrelang aktiv sein. Somit sind über längere Zeiträume hinweg große Bahnänderungen möglich.

Ceres in Rotation
© NASA / JPL-Caltech / UCLA / MPS / DLR / IDA
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Am 19. Februar 2015 nahm die US-Raumsonde Dawn eine Bilderserie des Zwergplaneten Ceres aus einem Abstand von 46 000 Kilometern auf. In dieser Animation zeigt sich ein Großteil der stark zerkraterten Oberfläche von Ceres.

Während des Einfangs von Dawn, der am 6. März gegen 13:20 Uhr MEZ erfolgen soll, wird die Raumsonde nicht im direktem Funkkontakt zur Erde stehen, so dass der tatsächliche Zeitpunkt erst im Nachhinein ermittelt werden kann. Am 25. Februar und am 1. März 2015 nahm Dawn neue Bilder von Ceres auf, sie werden bis zum 10. April die letzten sein. Für die nächsten fünf Wochen wird sich Dawn relativ zu Ceres auf dessen Nachtseite befinden und könnte den Zwergplaneten allenfalls als extrem schmale Sichel aufnehmen. Die neuesten Bilder sind mit einer räumlichen Auflösung von 3,7 Kilometern pro Bildpunkt die bislang schärfsten.

Zwergplanet Ceres am 25. Februar 2015 – I
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Mit einer Auflösung von 3,7 Kilometern pro Bildpunkt sind diese aus einer Entfernung von rund 40 000 Kilometern entstandenen Aufnahmen die bislang schärfsten des Zwergplaneten Ceres. Deutlich lässt sich die kraterübersäte Oberfläche erkennen. Erst nach dem 10. April 2015 wird die Raumsonde Dawn noch detailliertere Bilder zur Erde funken.

Auf ihnen ist die Kraterlandschaft der Ceres-Oberfläche deutlich sichtbar. Die Oberfläche ist nicht überall gleich intensiv mit Kratern übersät. Es gibt Regionen, insbesondere ein rund 300 Kilometer großes Einschlagbecken, in denen sich nur relativ wenige Krater befinden. Dies ist möglicherweise ein Hinweis darauf, dass durch innere geologische Aktivität die Oberfläche des Zwergplaneten verändert wurde. Entweder verformte sie sich nach dem Einschlag über viele Millionen Jahre hinweg plastisch, oder Material aus dem Inneren von Ceres trat an die Oberfläche und erneuerte sie damit. Derzeit ist es aber für detaillierte geologische Erklärungsversuche noch zu früh.

Eine erste Karte des Zwergplaneten Ceres
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Aus den Bildern vom 19. Februar 2015 der Raumsonde Dawn konnte diese Karte von Ceres erstellt werden. Die Auflösung beträgt rund 4,3 Kilometer pro Bildpunkt, Norden ist oben.

Mit besonderer Spannung warten die an Dawn beteiligten Forscher, darunter auch Wissenschaftler am Institut für Planetenforschung des DLR in Berlin-Adlershof und am Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung in Göttingen, darauf, was sich hinter den hellen Flecken auf der Ceres-Oberfläche verbirgt. Der hellste von ihnen stach schon auf Aufnahmen des Weltraumteleskops Hubble hervor; die derzeitigen Bilder zeigen, dass er sehr klein ist und aus zwei Flecken besteht. Tritt hier vielleicht das im Inneren des Zwergplaneten vermutete Wassereis hervor? Möglicherweise ist dieser Fleck auch der Ursprungsort geringer Mengen Wasserdampf, der mit dem europäischen Infrarotsatelliten Herschel im unmittelbaren Umfeld um Ceres aufgespürt wurde.

Die Planung für die nächsten Wochen sieht für Dawn ein weiteres Heranfliegen an den Zwergplaneten vor. Am 10. April 2015 sollen aus einem Abstand von 33 000 Kilometern die nächsten Bilder zu Navigationszwecken aufgenommen werden, vier Tage später folgen Bilder aus 22 000 Kilometer Abstand. Am 23. April soll Dawn in den ersten Kartierorbit in einer Höhe von rund 14 000 Kilometern einschwenken und die Ceres-Oberfläche mit einer räumlichen Auflösung von 400 Metern vollständig und dreidimensional erfassen.