Тепловая система эмиссионной томографии ( THEMIS ) является камерой на борту 2001 Mars Odyssey Orbiter. Он отображает Марс в видимой и инфракрасной частях электромагнитного спектра , чтобы определить тепловые свойства поверхности и уточнить распределение минералов на поверхности Марса, как определено с помощью термоэмиссионного спектрометра (TES). Кроме того, он помогает ученым понять, как минералогия Марса связана с его рельефом, и может использоваться для поиска горячих точек в марсианских недрах.
THEMIS управляется из комплекса космических полетов на Марс в Университете штата Аризона и был построен подразделением дистанционного зондирования в Санта-Барбаре Raytheon Technologies Corporation , американского многонационального конгломерата со штаб-квартирой в Уолтеме, штат Массачусетс . Инструмент назван в честь Фемиды , богини правосудия в древнегреческой мифологии .
Инфракрасная камера [ править ]
THEMIS обнаруживает тепловую инфракрасную энергию, излучаемую поверхностью Марса на девяти различных длинах волн . Восемь из них имеют длину волны от 6 до 13 микрометров, что является идеальной областью инфракрасного спектра для определения характеристик тепловой энергии, характерных для силикатных минералов . Девятая полоса составляет 14,9 микрометра и используется для мониторинга марсианской атмосферы . Самая короткая длина волны инфракрасного излучения - 6,78 мкм - измеряется дважды в двух диапазонах для улучшения отношения сигнал / шум . Таким образом, THEMIS представляет собой 10-полосный прибор, который обнаруживает девять различных длин волн [1] .
Спектр поглощения измеряется ТЕМИС содержит два вида информации: температуры и излучательной способности . Температурный вклад в измерение доминирует в спектре, если данные не исправлены. Фактически, инфракрасное изображение THEMIS, сделанное в течение дня, будет очень похоже на карту с затемненным рельефом : склоны, обращенные к солнцу, будут яркими (горячими), а затемненные области - темными (холодными). Однако на изображении THEMIS, сделанном ночью, можно сделать вывод о теплофизических свойствах поверхности, например о разнице температур из-за размера зерен материалов ( тепловая инерция ).
Влияние температуры можно удалить из инфракрасных данных THEMIS, разделив изображение кривой черного тела . Результирующая энергетическая картина представляет собой спектр излучательной способности, характерный для определенных минералов (или других предметов), обнаруженных на поверхности. Присутствие минералов, таких как карбонаты , силикаты , гидроксиды , сульфаты , аморфный кремнезем , оксиды и фосфаты, можно определить с помощью измерений THEMIS.
В частности, этот мультиспектральный метод позволяет исследователям обнаруживать присутствие минералов, которые образуются в воде, и понимать эти минералы в их геологическом контексте.
Инфракрасная камера THEMIS была разработана для использования вместе с данными термоэмиссионного спектрометра (TES), аналогичного инструмента на Mars Global Surveyor . В то время как THEMIS имеет очень высокое пространственное разрешение (100 м) с низким спектральным разрешением только 10 полос от 6 до 15 микрометров, TES имеет низкое пространственное разрешение (3 × 6 км) с очень высоким спектральным разрешением 143 полос от 5 до 15 мкм. 50 микрометров.
Подход инструмента обеспечивает данные о локализованных месторождениях, связанных с вулканами, гидротермальными процессами и изменением минералов поверхностными и / или подземными водами.
Усовершенствованная космический термоэмиссионный и отражающий радиометр (ASTER), орбитальный инструмент Земли на космическом корабле Terra, использовал аналогичный подход для картирования распределения минералов на Земле. Вариации на тепловом инфракрасном изображении в условных цветах связаны с различиями в минералах, из которых состоят камни и почва.
Открытие множества горных пород [ править ]
THEMIS нашла широкий спектр магматических пород и минералов. Некоторые из пород были низкокремнистыми базальтами , высококремнистыми дацитами , оливиновыми базальтами, ультраосновными (пикритовыми) базальтами и кварцсодержащими гранитоидными породами. Оливиновые базальты присутствовали в различных местах, например, на дне кратеров и в некоторых слоях стен каньона. Минерал оливин имеет важное значение , поскольку она является общей в более примитивных магмах из мантии и быстро погоды , когда присутствует влага. Таким образом, если оливин присутствует, климат должен был быть сухим с того времени, когда оливин подвергся воздействию. Кварц водоносные породы были найдены в центральных поднятиях кратеров. Скалы центральных поднятий [требуется разъяснение ],вероятно, когда-то были погребены на глубине нескольких километров под землей, но поднялись в результате удара. Породы дацитового состава показывают, что внутри магматических очагов происходила фракционная кристаллизация. [1]В этом процессе некоторые минералы образуют кристаллы, а затем оседают на дно камеры. Наличие разнообразных камней увеличивает шансы на обнаружение полезных / ценных минералов на Марсе.
Видимая камера [ править ]
THEMIS имеет камеру для визуализации видимого диапазона, которая собирает данные в пяти спектральных диапазонах, снимает изображения с пространственным разрешением 18 м (59 футов) и может разрешать объекты размером с полуприцеп . Это разрешение является промежуточным между крупномасштабными изображениями с орбитальных аппаратов "Викинг" (от 150 до 300 метров на пиксель) и изображениями высокого разрешения с орбитальной камеры Марса (MOC) на борту Mars Global Surveyor (от 1,5 до 3 метров на пиксель). Видимые изображения с THEMIS обычно имеют ширину около 20 км (12 миль). [2]
Заявленная цель камеры видимого диапазона THEMIS - определить геологические данные о прошлых жидких и вулканических средах на Марсе. Кроме того, этот набор данных можно использовать вместе с инфракрасными данными для определения потенциальных мест посадки для будущих миссий на Марс.
Изображения из четырехугольника Oxia Palus [ править ]
В результате эрозии образовались огромные ямы с отвесными стенами. Картинка из Марсианской Одиссеи THEMIS .
Eos Chasma с Mensa, выступом с плоской вершиной и скалистыми краями, как это видно на THEMIS. Во многих местах видны слои горных пород.
Эрозия в Араме Хаос глазами ТЕМИСЫ .
Блоки в Араме, показывающие возможный источник воды, как это видно из THEMIS .
Особенности эрозии в Ares Vallis , как видно из THEMIS
Изображения из четырехугольника Копрата [ править ]
Ниргал Валлис , состоящий из двух четырехугольников, имеет черты, похожие на те, что были вызваны саппингом . Снимок сделан с помощью THEMIS .
Фальшивое цветное изображение Candor Chasma, показывающее местоположения залежей гидратированных сульфатов , как их видит THEMIS. Красными цветами обозначены скалистые места. Зелеными и синими цветами показаны песчаные, пыльные участки.
Мелас Часма , глазами ТЕМИСЫ. Нажмите на изображение, чтобы увидеть связь Меласа с другими особенностями.
Утес на плато Candor Chasma , как его видит THEMIS. Нажмите на изображение, чтобы увидеть взаимосвязь с другими функциями в четырехугольнике Копратеса.
Утес в северной стене Ганга Часма , как ее видит Фемида. Нажмите на изображение, чтобы увидеть взаимосвязь с другими элементами в четырехугольнике Копратеса.
Каналы к западу от Echus Chasma. Тонкий узор ветвящихся русел ручьев, вероятно, образовался из-за движения воды по поверхности.
Дендритные каналы на мезе Echus Chasma. Изображение имеет ширину 20 миль. Изображение в четырехугольнике Копрата .
Разветвляющиеся каналы на полу Мелас Часма. Изображение в четырехугольнике Копрата .
Изображения из четырехугольника Луны Палус [ править ]
Labeatis Fossae глазами ТЕМИСЫ.
Крупный план Labeatis Fossae, увиденный THEMIS.
Нанеди Валлес , глазами THEMIS.
Нанеди Валлес. Крупный план, как видно из ТЕМИС.
Изображения из четырехугольника Margaritifer Sinus [ править ]
Огромные каньоны в Aureum Chaos . Овраги на этой широте редки. Фотография сделана THEMIS.
Aureum Chaos, вид с Фемиды.
Иани Хаос , глазами THEMIS. Более яркий материал пола покрывает песок из разрушающихся холмов. Нажмите на изображение, чтобы увидеть связь Iani Chaos с другими местными особенностями.
Крупный план каналов на краю кратера Холдена, как видно из THEMIS. Нажмите на изображение, чтобы увидеть больше деталей.
Изображения из четырехугольника Phoenicis Lacus [ править ]
Когда-то лавовые трубы были покрыты текущей по ним лавой , но теперь крыши рухнули, и лава ушла. Также некоторые прямые желоба ( грабены ) пересекают лавовые каналы. Фотография сделана THEMIS .
Хребты на стороне большого вулкана Арсия Монс могут быть моренами, выпавшими из-за ледниковой активности.
Арсия Монс, показывающая свое положение среди других вулканов с точки зрения THEMIS.
Оти Ямки, глазами ТЕМИСЫ. Эти параллельные грабены находятся на северо-востоке Арсии Монс; они соответствуют трендам трех вулканов Фарсиды с северо-востока на юго-запад.
Оти Ямки, глазами ТЕМИСЫ. Эти параллельные грабены находятся на северо-востоке Арсии Монс; они соответствуют трендам трех вулканов Фарсиды с северо-востока на юго-запад.
Изображения из четырехугольника Эллады [ править ]
Особенности дренажа в Reull Vallis , увиденные THEMIS . Нажмите на изображение, чтобы увидеть связь Reull Vallis с другими объектами.
Reull Vallis с линейными отложениями на полу, как их видит THEMIS. Нажмите на изображение, чтобы увидеть связь с другими функциями.
Слои в Reull Vallis , увиденные THEMIS.
Каналы кратера Липик , как видно из THEMIS .
Изображения из четырехугольника Мемнонии [ править ]
Мангала Валлис с обтекаемым островом, как ее видит THEMIS .
Минио Валлис глазами ТЕМИСЫ. Минио Валлис - это небольшой речной канал недалеко от гораздо более крупной долины Мангала .
Сабис Валлис , глазами ТЕМИСЫ. Небольшие каналы соединяются, образуя Сабис Валлис.
Крупный план Падуса Валлис, как ее видит ФЕМИДА.
Другие изображения от THEMIS [ править ]
Улисс Патера в четырехугольнике Фарсиды , показывающий его расположение по отношению к другим вулканам, как это видно из THEMIS .
Cerberus Fossae, как видно из THEMIS. Изображение из четырехугольника Элизиума .
Дренаж кратера Семейкина , вид с фотокамеры THEMIS . Нажмите на изображение, чтобы увидеть детали красивой дренажной системы. Изображение из четырехугольника Исмениуса Лака .
Тейдер Валлес глазами ТЕМИСЫ . Гладкий материал в каналах может быть мантией в виде грязного снега. Тадер Валлес находится в четырехугольнике Фаэтонтиса .
Кратер Бополу [ править ]
Контекст для изображения
Кратер Бополу, Марс
Технические характеристики [ править ]
Система формирования изображений с тепловым излучением весит 11,2 кг (24,7 фунта), имеет размеры 54,5 x 37 x 28,6 см (21,5 x 14,6 x 11,3 дюйма) и потребляет 14 Вт электроэнергии.
См. Также [ править ]
- Студенческий проект по визуализации Марса (MSIP)
Ссылки [ править ]
- ^ Christensen, P. et al. 2005. Доказательства магматической эволюции и разнообразия на Марсе по данным инфракрасных наблюдений. Природа: 436. 504–509.
- ^ "Архивная копия" . Архивировано из оригинала на 2009-01-25 . Проверено 21 февраля 2009 .CS1 maint: заархивированная копия как заголовок ( ссылка )
Внешние ссылки [ править ]
- THEMIS Технические характеристики
- Сайт инструментов THEMIS в Университете штата Аризона
- База данных THEMIS с возможностью поиска, включая подробную информацию об отдельных наблюдениях
- Публичные выпуски данных THEMIS
- Карты изображений Марса, включая THEMIS, MOC, HiRISE, CTX, HRSC и Viking
