HiRISE - HiRISE

HiRISE se připravuje před odesláním k připojení ke kosmické lodi

High Resolution Imaging Science Experiment je kamera na palubě Mars Reconnaissance Orbiter , která byla na oběžné dráze a studium Marsu od roku 2006. 65 kg (143 lb), US $ 40 milionů nástroj byl postaven pod vedením z University of Arizona ‚s Lunar and Planetární laboratoř společnosti Ball Aerospace & Technologies Corp. Skládá se z dalekohledu s  clonou o průměru 0,5 m (19,7 palce), což je dosud největší ze všech misí v hlubokém vesmíru , což mu umožňuje fotografovat Mars s rozlišením 0,3  m / pixel (1  ft / pixel), rozlišení objektů pod metrem.

HiRISE zobrazil na povrchu průzkumné rovery na Marsu , včetně roveru Opportunity a probíhající mise Curiosity .

Dějiny

Oříznutí jednoho z prvních snímků Marsu z kamery HiRISE

Na konci 80. let začal Alan Delamere ze společnosti Ball Aerospace & Technologies plánovat zobrazování ve vysokém rozlišení, které je potřebné k podpoře návratu vzorků a průzkumu povrchu Marsu. Na začátku roku 2001 se spojil s Alfredem McEwenem z Arizonské univerzity a navrhl takovou kameru pro Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) a NASA ji formálně přijala 9. listopadu 2001.

Ball Aerospace dostal odpovědnost za konstrukci kamery a 6. prosince 2004 dodali HiRISE do NASA pro integraci se zbytkem kosmické lodi. Byl připraven ke spuštění na palubě MRO 12. srpna 2005 na pozdrav přítomného týmu HiRISE.

Umělecké ztvárnění HiRISE na Marsu

Během fáze plavby MRO HiRISE pořídila několik zkušebních snímků, včetně několika z Měsíce a kupy Jewel Box . Tyto snímky pomohly kalibrovat fotoaparát a připravit jej na fotografování Marsu.

10. března 2006 dosáhlo MRO oběžné dráhy Marsu a připravilo HiRISE k pořízení několika počátečních snímků Marsu. Přístroj měl dvě příležitosti pořídit snímky Marsu (první byla 24. března 2006) před tím, než MRO vstoupilo na aerobraking, přičemž během této doby byla kamera po dobu šesti měsíců vypnutá. Úspěšně se zapnul 27. září a 29. září pořídil své první snímky Marsu ve vysokém rozlišení.

6. října 2006 HiRISE pořídila první snímek kráteru Victoria , stránky, kterou také studuje rover Opportunity .

V únoru 2007 vykazovalo sedm detektorů známky degradace, přičemž jeden IR kanál byl téměř úplně degradován a jeden další vykazoval pokročilé známky degradace. Zdálo se, že problémy zmizely, když se při fotografování fotoaparátem používaly vyšší teploty. V březnu se zdálo, že se degradace stabilizovala, ale základní příčina zůstala neznámá. Následné experimenty s Engineering Model (EM) v Ball Aerospace poskytly definitivní důkazy o příčině: kontaminaci v analogově-digitálních převaděčích (ADC), která má za následek převrácení bitů k vytvoření zjevného šumu nebo špatných dat v obrazech v kombinaci s konstrukční chyby vedoucí k dodání špatných analogových průběhů do ADC. Další práce ukázaly, že degradaci lze zvrátit zahřátím ADC.

Dne 03.10.2007 byl HiRISE otočen k Zemi a pořídil si snímek a Měsíc . Na barevném obrázku s plným rozlišením měla Země ze vzdálenosti 142 milionů km průměr 90 pixelů a Měsíc 24 pixelů.

25. května 2008 společnost HiRISE zobrazila parašutismus na Mars Mars Lander z NASA na Mars. Bylo to poprvé, co jedna kosmická loď zobrazila finální sestup jiné kosmické lodi na planetární těleso.

Do roku 2010 společnost HiRISE zobrazila přibližně jedno procento povrchu Marsu a do roku 2016 bylo pokrytí kolem 2,4%. Byl navržen tak, aby zachytil menší oblasti ve vysokém rozlišení - ostatní nástroje skenují mnohem více oblastí a hledají věci, jako jsou čerstvé krátery.

1. dubna 2010 NASA zveřejnila první snímky v rámci programu HiWish, ve kterých veřejnost navrhla místa pro fotografování HiRISE. Jedním z osmi míst byl Aureum Chaos. První obrázek níže poskytuje široký pohled na oblast. Další dva obrázky pocházejí z obrázku HiRISE.

Následující tři obrázky se vztahují k prvním snímkům pořízeným programem HiWish. První je kontextový obrázek z CTX, který ukazuje, kam HiRISE hledá.

Příklady obrázků HiRISE

Následující skupina obrázků ukazuje některé významné snímky pořízené přístrojem. Některé z nich naznačují možné zdroje vody pro budoucí kolonisty.

Následující sada obrázků zobrazuje nejprve úplný obraz scény a poté její zvětšení. K vytvoření podrobnějších pohledů lze použít program s názvem HiView. Některé obrázky jsou barevné. HiRISE vezme barevný proužek pouze uprostřed.

Účel

Porovnání rozlišení kamery MRO HiRISE s předchůdcem MOC na palubě MGS

Kamera HiRISE je navržena tak, aby sledovala povrchové prvky Marsu podrobněji, než bylo dříve možné. Poskytla bližší pohled na čerstvé marťanské krátery, odhalila naplavené vějíře , viskózní tokové rysy a zamořené oblasti důlkových materiálů obsahujících brekcii . To umožňuje studovat věk marťanských rysů, hledat místa přistání pro budoucí přistání Marsu a obecně vidět povrch Marsu mnohem podrobněji, než tomu bylo dříve z oběžné dráhy. Tímto způsobem umožňuje lepší studium marťanských kanálů a údolí, vulkanických reliéfů, možných dřívějších jezer a oceánů, polí písečných dun, jako jsou Hagal a Nili Patera , a dalších povrchových reliéfů, které existují na povrchu Marsu.

Široká veřejnost může požadovat, aby webové stránky pro zachycení kamery HiRISE (viz HiWish ). Z tohoto důvodu a vzhledem k nebývalému přístupu k obrázkům pro širokou veřejnost, byl fotoaparát krátce po jejich přijetí a zpracování pojmenován „Lidová kamera“. Fotografie lze prohlížet online, stáhnout nebo pomocí bezplatného softwaru HiView .

Design

Země a Měsíc z Mars Reconnaissance Orbiter pořízená HiRISE

HiRISE byl od začátku navržen jako fotoaparát s vysokým rozlišením. Skládá se z velkého zrcadla a velké CCD kamery. Z tohoto důvodu dosahuje rozlišení 1 mikroradián , neboli 0,3 metru ve výšce 300 km. (Pro srovnání, satelitní snímky na Google Marsu jsou k dispozici na 1 metr.) Může obraz ve třech barevných pásmech 400-600 nm ( modrá - zelená nebo BG), 550 - 850 nm ( červená ) a 800-1,000 nm ( blízko infračerveného nebo NIR).

HiRISE obsahuje 0,5metrové primární zrcadlo, největší optický dalekohled, jaký byl kdy vyslán za oběžnou dráhu Země. Hmotnost přístroje je 64,2 kg.

Červené barevné obrázky mají šířku 20 048 pixelů (6 km na oběžné dráze 300 km) a modrozelené a NIR mají šířku 4 048 pixelů (1,2 km). Ty shromažďuje 14 CCD senzorů, 2048 × 128 pixelů . Palubní počítač HiRISE čte tyto řádky v čase pozemní rychlostí orbiteru , což znamená, že obrázky mají potenciálně neomezenou výšku. Prakticky je to omezeno kapacitou paměti palubního počítače 28 Gbit ( 3,5 GB ). Nominální maximální velikost červeného obrazu (komprimovaného na 8 bitů na pixel) je přibližně 20 000 × 126 000 pixelů, nebo 2520 megapixelů a 4 000 × 126 000 pixelů (504 megapixelů) pro užší obrázky pásem BG a NIR. Jeden nekomprimovaný obrázek používá až 28  Gbit. Tyto obrázky se však přenášejí komprimované s typickou maximální velikostí 11,2 gigabitů. Tyto obrázky jsou veřejnosti k dispozici na webových stránkách HiRISE v novém formátu nazvaném JPEG 2000 .

Pro usnadnění mapování potenciálních přistávacích míst může HiRISE vytvářet stereofonní páry obrazů, ze kterých lze měřit topografii s přesností 0,25 metru.

Konvence pojmenování obrázků

Vichřice se táhne po marťanských dunách
Vpusti v jižní vysočině Marsu
Svahové pruhy

Obrázky HiRISE jsou k dispozici veřejnosti, takže může být užitečné vědět, jak jsou pojmenovány. Toto je výňatek z oficiální dokumentace :

  • Název:
  • ppp_oooooo_tttt_ffff_c.IMG
  • ppp = Fáze mise:
    • INT = integrace a testování
    • CAL = Kalibrační pozorování
    • ATL = Pozorování ATLO
    • KSC = Kennedy Space Center Observations
    • SVT = Test ověření sekvence
    • LAU = Spustit
    • CRU = Pozorování plavby
    • APR = Pozorování přiblížení na Mars
    • AEB = Fáze aerobrakingu
    • TRA = přechodová fáze
    • PSP = Primary Science Orbit (listopad 2006 - listopad 2008)
    • REL = fáze relé
    • E01 = 1. rozšířená fáze mise, pokud je potřeba
    • Exx = V případě potřeby další rozšířené mise
  • oooooo = číslo oběžné dráhy MRO
  • tttt = Cílový kód
  • ffff označení filtru / CCD:
  • RED0-RED9 - červené CCD filtry
  • IR10-IR11 - CCD s blízkým infračerveným filtrem
  • BG12-BG13 - CCD modrozeleného filtru
  • c = číslo kanálu CCD (0 nebo 1)

Cílový kód se týká zeměpisné šířky polohy středu plánovaného pozorování vzhledem k začátku oběžné dráhy. Začátek oběžné dráhy se nachází na rovníku na sestupné straně (noční straně) oběžné dráhy. Cílový kód 0000 označuje začátek oběžné dráhy. Cílový kód zvyšuje hodnotu podél dráhy na oběžné dráze v rozmezí od 0000 do 3595. Tato konvence umožňuje, aby bylo řazení názvu souboru časově sekvenční. První tři číslice označují počet celých stupňů od začátku oběžné dráhy, čtvrtá číslice označuje zlomkové stupně zaokrouhlené na nejbližších 0,5 stupně. Hodnoty větší než 3595 identifikují pozorování jako mimosmrtská nebo speciální pozorování.

Příklady cílového kódu:

  • 0000 - plánované pozorování na rovníku na sestupné straně oběžné dráhy.
  • 0900 - plánované pozorování na jižním pólu.
  • 1800 - plánované pozorování na rovníku na vzestupné (denní straně) oběžné dráhy.
  • 2700 - plánované pozorování na severním pólu.

Hodnoty mimo Mars a speciální pozorování:

  • 4000 - Pozorování hvězd
  • 4001 - Pozorování Phobos
  • 4002 - Pozorování Deimos
  • 4003 - Zvláštní kalibrační pozorování

Poznámky pod čarou

Viz také

externí odkazy