Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Чтобы узнать об аксессуаре Apple, см. Twelve South .

HiRISE готовится перед отправкой для установки на космический корабль

High Resolution Imaging Science Experiment является камерой на борту Mars Reconnaissance Orbiter , который был на орбите и исследования Марса с 2006 года 65 кг (143 фунтов), US $ 40 миллионов инструмент был построен под руководством из университета Аризоны «s Луны и Планетарная лаборатория компании Ball Aerospace & Technologies Corp. Она состоит из телескопа-отражателя с апертурой 0,5 м (19,7 дюйма) , самого большого на данный момент из всех миссий в дальний космос , что позволяет делать снимки Марса с разрешением 0,3 м / пиксель (примерно 1 фут), разрешая объекты менее метра в поперечнике.

HiRISE запечатлел на поверхности марсоходы для исследования Марса , в том числе марсоход Opportunity и текущую миссию Curiosity . [1]

История [ править ]

Кадр одного из первых изображений Марса камерой HiRISE

В конце 1980-х Алан Деламер из Ball Aerospace & Technologies начал планировать вид изображений с высоким разрешением, необходимых для поддержки возврата образцов и исследования поверхности Марса. В начале 2001 года он объединился с Альфредом МакИвеном из Университета Аризоны, чтобы предложить такую ​​камеру для Марсианского разведывательного орбитального аппарата (MRO), и НАСА официально приняло ее 9 ноября 2001 года [2].

На Ball Aerospace была возложена ответственность за создание камеры, и 6 декабря 2004 года они доставили HiRISE в НАСА для интеграции с остальной частью космического корабля. [3] Он был подготовлен к запуску на борту MRO 12 августа 2005 г. к аплодисментам присутствовавшей команды HiRISE. [4]

Исполнение HiRISE на Mars

Во время крейсерской фазы MRO HiRISE сделал несколько тестовых снимков, в том числе несколько снимков Луны и скопления Jewel Box . Эти изображения помогли откалибровать камеру и подготовить ее к съемке Марса.

10 марта 2006 года MRO достиг марсианской орбиты и запустил HiRISE, чтобы получить первые изображения Марса. [5] У прибора было две возможности сделать снимки Марса (первая была 24 марта 2006 г.) до того, как ТОиР перешел на аэродинамическое торможение, в течение которых камера была выключена на шесть месяцев. [6] Он был успешно включен 27 сентября и сделал первые снимки Марса с высоким разрешением 29 сентября.

6 октября 2006 года HiRISE сделал первый снимок кратера Виктория , места, которое также изучается марсоходом Opportunity . [7]

В феврале 2007 года семь детекторов показали признаки деградации, при этом один ИК-канал почти полностью вышел из строя, а еще один обнаружил явные признаки деградации. Проблемы, казалось, исчезли, когда для съемки с помощью камеры использовались более высокие температуры. [8] По состоянию на март деградация, похоже, стабилизировалась, но основная причина осталась неизвестной. [9] Последующие эксперименты с инженерной моделью (EM) в Ball Aerospace предоставили окончательные доказательства причины: загрязнение аналого-цифровых преобразователей (АЦП), которое приводит к переворачиванию битов для создания кажущегося шума или неверных данных на изображениях. , в сочетании с конструктивными недостатками, которые приводят к передаче аналоговых сигналов на АЦП плохого качества. Дальнейшая работа показала, что деградацию можно обратить вспять [требуется разъяснение ]путем нагрева АЦП. [ необходима цитата ]

03.10.2007 HiRISE был повернут к Земле и сфотографировал ее и Луну . На цветном изображении с полным разрешением Земля имела диаметр 90 пикселей, а Луна - 24 пикселя с расстояния 142 миллионов км. [10]

25 мая 2008 года HiRISE сфотографировал спускаемый аппарат НАСА « Марс Феникс», спускающийся с парашютом на Марс. Это был первый случай, когда один космический корабль сфотографировал окончательный спуск другого космического корабля на планетное тело. [11]

К 2010 году HiRISE сфотографировал около одного процента поверхности Марса [12], а к 2016 году покрытие составило около 2,4%. [13] Он был разработан для захвата меньших площадей с высоким разрешением - другие инструменты сканируют гораздо большую площадь, чтобы найти такие объекты, как свежие ударные кратеры.

1 апреля 2010 года НАСА опубликовало первые изображения в рамках программы HiWish, в которых публика предлагала HiRISE места для фотографирования. Одна из восьми локаций была Aureum Chaos. [14] Первое изображение ниже дает широкий обзор местности. Следующие два изображения взяты из изображения HiRISE. [15]

Следующие три изображения относятся к первым изображениям, сделанным с помощью программы HiWish. Первый - это контекстное изображение от CTX, показывающее, куда смотрит HiRISE.

  • Изображение THEMIS в широком диапазоне следующих изображений HiRISE. Черный ящик показывает примерное расположение изображений HiRISE. Это изображение - лишь часть обширной области, известной как Aureum Chaos. Нажмите на изображение, чтобы увидеть больше деталей.

  • Aureum Chaos глазами HiRISE в рамках программы HiWish. Изображение находится в четырехугольнике Margaritifer Sinus .

  • Увеличенный вид предыдущего изображения, видимого HiRISE в программе HiWish. Маленькие круглые точки - это валуны.

Примеры изображений HiRISE [ править ]

Следующая группа изображений показывает некоторые важные изображения, сделанные прибором. Некоторые из них намекают на возможные источники воды для будущих колонистов.

  • Ледник выходит из долины, как его видит HiRISE в рамках программы HiWish. Местоположение - четырехугольник Исмениуса Лака .

  • Подробный вид возможного пинго с масштабом, как его видит HiRISE в программе HiWish. Пинго могут содержать ядро ​​из чистого льда.

  • Увеличенный вид мантии, видимой HiRISE в программе HiWish. Стрелками показаны кратеры по краю, подчеркивающие толщину мантии. Мантия может быть использована будущими колонистами как источник воды. Расположение - четырехугольник Исмениуса Лака .

  • Размораживание дюн и льда в впадинах полигонов глазами HiRISE в рамках программы HiWish

  • Вид марсианской лавины в ложных цветах

  • Крупный план слоев кратера Фирсофф, как видно на HiRISE Layers, возможно, был создан с помощью воды.

  • Большая группа концентрических трещин, видимая HiRISE в рамках программы HiWish. Местоположение - четырехугольник Исмениуса Лака . Трещины образовал вулкан подо льдом. [16]

  • Зубчатый рельеф, видимый HiRISE в рамках программы HiWish. Местоположение - четырехугольник Казиуса . Исследования показывают, что на зубчатой ​​местности есть водяной лед.

Следующий набор изображений показывает сначала полное изображение сцены, а затем увеличенные части ее. Для создания более подробных представлений можно использовать программу HiView. Некоторые картинки цветные. HiRISE берет цветную полосу только посередине.

  • Широкий обзор большой сети гребней, как его видит HiRISE в рамках программы HiWish

  • Увеличенный вид сети хребтов, видимой HiRISE в программе HiWish. На рамке показаны размеры футбольного поля.

  • Близкий цветной вид гребней, как его видит HiRISE в программе HiWish

Цель [ править ]

Сравнение разрешения камеры MRO HiRISE с предшественником, MOC на борту MGS

Камера HiRISE предназначена для более детального просмотра характеристик поверхности Марса, чем это было возможно ранее. [17] Он предоставил более пристальный взгляд на свежие марсианские кратеры, выявив аллювиальные вееры , особенности вязкого течения и запруженные области ямочного материала, содержащего обломки брекчии . [18] Это позволяет изучать возраст марсианских особенностей, искать места посадки для будущих посадочных устройств на Марс и в целом видеть поверхность Марса гораздо более подробно, чем это делалось ранее с орбиты. Таким образом, это позволяет лучше изучить марсианские каналы и долины, вулканические формы рельефа, возможные бывшие озера и океаны, поля песчаных дюн, такие как Хагал и Нили Патера., и другие поверхностные формы рельефа, как они существуют на поверхности Марса. [19]

Широкой публике разрешено запрашивать сайты для съемки камерой HiRISE (см. HiWish ). По этой причине, а также в связи с беспрецедентным доступом к изображениям для широкой публики, вскоре после того, как они были получены и обработаны, камера получила название «Народная камера». [20] Изображения можно просматривать в Интернете, загружать или с помощью бесплатного программного обеспечения HiView .

Дизайн [ править ]

Земля и Луна с марсианского разведывательного орбитального аппарата, сделанного HiRISE

HiRISE с самого начала разрабатывался как камера высокого разрешения. Он состоит из большого зеркала, а также большой ПЗС- камеры. Благодаря этому достигается разрешение 1 микрорадиан , или 0,3 метра на высоте 300 км. (Для сравнения, спутниковые изображения на Google Марсе доступны для расстояния до 1 метра. [21] ) Он может получать изображения в трех цветных полосах: 400–600 нм ( синий - зеленый или BG), 550–850 нм ( красный ) и 800– 1000 нм ( ближний инфракрасный или NIR). [22]

HiRISE включает в себя главное зеркало 0,5 метра, самый большой оптический телескоп, когда-либо выходивший за пределы орбиты Земли. Масса инструмента 64,2 кг. [23]

Изображения красного цвета имеют ширину 20 048 пикселей (6 км на орбите 300 км), а сине-зеленые и NIR имеют ширину 4048 пикселей (1,2 км). Их собирают 14 ПЗС-сенсоров, 2048 × 128 пикселей . Бортовой компьютер HiRISE считывает эти строки одновременно с путевой скоростью орбитального аппарата , что означает, что изображения потенциально неограниченны по высоте. Практически это ограничивается объемом памяти бортового компьютера 28 Гбит ( 3,5 ГБ ). Номинальный максимальный размер красных изображений (сжатых до 8 бит на пиксель) составляет около 20 000 × 126 000 пикселей или 2520 мегапикселей.и 4 000 × 126 000 пикселей (504 мегапикселя) для более узких изображений диапазонов BG и NIR. Одно несжатое изображение занимает до 28 Гбит. Однако эти изображения передаются в сжатом виде с типичным максимальным размером 11,2 гигабит. Эти изображения публикуются на веб-сайте HiRISE в новом формате под названием JPEG 2000 . [24] [25]

Чтобы облегчить картографирование потенциальных мест посадки, HiRISE может создавать стереопары изображений, по которым можно измерить топографию с точностью до 0,25 метра.

Соглашения об именах изображений [ править ]

Вихревые тропы на марсианских дюнах
Овраги на южном высокогорье Марса
Полосы уклона [26]

Изображения HiRISE доступны для всех, поэтому полезно знать, как они называются. Это выдержка из официальной документации :

  • Имя:
  • ppp_oooooo_tttt_ffff_c.IMG
  • ppp = Фаза миссии:
    • INT = Интеграция и тестирование
    • CAL = Наблюдения за калибровкой
    • ATL = Наблюдения ATLO
    • KSC = Наблюдения Космического центра Кеннеди
    • SVT = тест проверки последовательности
    • LAU = Запуск
    • CRU = Наблюдения за круизом
    • APR = Наблюдения на подходе к Марсу
    • AEB = фаза аэродинамического торможения
    • TRA = переходная фаза
    • PSP = Primary Science Orbit (ноябрь 2006 г. - ноябрь 2008 г.)
    • REL = фаза реле
    • E01 = 1-я фаза расширенной миссии, если необходимо
    • Exx = Дополнительные расширенные миссии при необходимости
  • oooooo = номер орбиты ТОиР
  • tttt = Целевой код
  • ffff Обозначение фильтра / ПЗС:
  • RED0-RED9 - ПЗС-матрицы с красным фильтром
  • IR10-IR11 - ПЗС-матрицы с фильтром ближнего инфракрасного диапазона
  • BG12-BG13 - ПЗС-матрицы с сине-зеленым фильтром
  • c = номер канала ПЗС (0 или 1)

Код цели относится к широте центра планируемого наблюдения относительно начала орбиты. Старт орбиты находится на экваторе на нисходящей (ночной) стороне орбиты. Целевой код 0000 относится к началу орбиты. Целевой код увеличивается в значении вдоль траектории орбиты в диапазоне от 0000 до 3595. Это соглашение позволяет упорядочивать имена файлов во времени. Первые три цифры относятся к числу целых градусов от начала орбиты, четвертая цифра относится к дробным градусам, округленным до ближайших 0,5 градуса. Значения выше 3595 определяют наблюдения как за пределами Марса или как специальные наблюдения.

Примеры целевого кода:

  • 0000 - плановое наблюдение на экваторе на нисходящей стороне орбиты.
  • 09:00 - плановое наблюдение на южном полюсе.
  • 1800 г. - плановое наблюдение на экваторе на восходящей (дневной) стороне орбиты.
  • 2700 - плановое наблюдение на северном полюсе.

Ценности за пределами Марса и специальные наблюдения:

  • 4000 - Наблюдение за звездами
  • 4001 - Наблюдение за Фобосом
  • 4002 - Наблюдение за Деймосом
  • 4003 - Наблюдение за специальной калибровкой

Сноски [ править ]

  1. ^ "Марсианский орбитальный аппарат фотографирует старый посадочный модуль НАСА" . VOA . 8 февраля 2012 . Проверено 20 ноября 2018 года .
  2. ^ "Камера сверхвысокого разрешения под руководством UA-Led выбрана для запуска на Марс в 2005 г." (пресс-релиз). UANews. 2001-11-09 . Проверено 8 июня 2006 .[ постоянная мертвая ссылка ]
  3. ^ "Сверхчеткая камера HiRISE, привязанная к Марсу, доставлена" (пресс-релиз). UANews. 2004-12-06 . Проверено 8 июня 2006 .[ постоянная мертвая ссылка ]
  4. ^ "Команда UA приветствует запуск марсианского разведывательного орбитального аппарата HiRISE" (пресс-релиз). UANews. 2005-08-08 . Проверено 8 июня 2006 .[ постоянная мертвая ссылка ]
  5. ^ «Марсианский орбитальный аппарат успешно вышел на орбиту вокруг Марса!» . Сайт НАСА MRO . Архивировано из оригинала на 2006-06-03 . Проверено 8 июня 2006 .
  6. ^ "Команда UA приветствует запуск марсианского разведывательного орбитального аппарата HiRISE" (пресс-релиз). НАСА. 2006-03-24 . Проверено 8 июня 2006 .
  7. ^ " " Кратер Виктория "на Меридиани Планум" . 23 октября 2006 Архивировано из оригинала 23 октября 2006 года . Проверено 20 ноября 2018 года .
  8. ^ «Космический корабль готовится к достижению вехи, сообщает о технических сбоях» (пресс-релиз). НАСА. 2007-02-07 . Проверено 6 марта 2007 .
  9. ↑ Сига, Дэвид (16 марта 2007 г.). «Больная марсианская камера стабильна - пока» . Новостной сервис NewScientist.com . Проверено 18 марта 2007 .
  10. ^ "Земля и Луна с Марса" . НАСА. 2008-03-03 . Проверено 21 июня 2008 .
  11. ^ "Камера на орбитальном аппарате Марса снимает Феникс во время посадки" . Сайт JPL . Проверено 28 мая 2008 .
  12. ^ «Microsoft и НАСА приносят Марс на Землю через всемирный телескоп» . НАСА . Проверено 7 декабря 2012 .
  13. ^ «HiRISE: 45 000 орбит Марса и подсчет» . Университет Аризоны . Март 2016 года . Проверено 23 марта 2016 .
  14. ^ «HiRISE - Изображение с субтитрами, вдохновленное предложениями HiWish» . uahirise.org . Проверено 20 ноября 2018 года .
  15. ^ "HiRISE - Mesas in Aureum Chaos (ESP_016869_1775)" . hirise.lpl.arizona.edu . Проверено 20 ноября 2018 года .
  16. ^ Леви, Дж. И др. 2017. Возможные вулканические и ударные ледяные депрессии на Марсе. Икар: 285, 185-194.
  17. ^ Деламер, Алан (2003). "MRO HiRISE: Разработка приборов" (PDF) . 6-я Международная конференция по Марсу . Проверено 25 мая 2008 . Цитировать журнал требует |journal=( помощь )
  18. ^ "Совещание по целеуказанию лунного разведывательного орбитального аппарата - программа и тезисы". НАСА . Сервер технических отчетов НАСА. ЛВП : 2060/20110012748 .
  19. ^ «Цели науки» . Луны и планет Лаборатория , Университет штата Аризона . Проверено 7 июня 2006 года .
  20. ^ "HiRISE" . Луны и планет Лаборатория , Университет штата Аризона . Проверено 19 марта 2006 года .
  21. ^ " Google Планета Земля FAQ " Веб-сайт Google Планета Земля .
  22. ^ «Технические характеристики камеры MRO HiRISE» . Сайт HiRISE . Проверено 2 января 2006 года .
  23. ^ Миссия на Марс: камера HiRISE на борту MRO , решетки фокальной плоскости для космических телескопов III, 27–28 августа 2007 г., Сан-Диего, Калифорния, США
  24. ^ "HiRISE: Разработка инструментов" (PDF) . Веб-сайт Исследовательского центра НАСА Эймса . Проверено 7 февраля 2006 года .
  25. ^ "Информационный бюллетень: HiRISE" (PDF) . Национальный музей авиации и космонавтики . Архивировано из оригинального (PDF) 21 июня 2013 года . Проверено 18 февраля 2006 года .
  26. ^ "Страница каталога для PIA22240" . photojournal.jpl.nasa.gov . Проверено 20 ноября 2018 года .

См. Также [ править ]

  • Разведывательный формирователь изображения дальнего действия (тепловизор телескопа на зонде New Horizon)

Внешние ссылки [ править ]

  • Официальный сайт HiRISE
  • BeautifulMars Tumblr от HiRISE
  • Помогите НАСА классифицировать изображения, сделанные HiRISE
  • Узоры Марса - 12 фотографий высокого разрешения HiRISE на www.time.com [ постоянная мертвая ссылка ]
  • Просмотреть карту изображений из АГУ
  • Как работает HiRISE - Урок первый: основы работы с камерой
  • Как работает HiRISE - Урок второй: разрешение и размещение
  • Мультимедиа, созданные с использованием изображений / данных HiRISE Шоном Дораном и Кевином Гиллом; Смотри также Flickr альбом Sean Doran # 1 и # 2 и Кевин Гилл Flickr альбом и еще больше видео YouTube на SD ( Red Planet Райз ) и KG ( Полёты опустошения )