Mini-TES

Stabilní verze byla odhlášena 18. října 2022 . Existují neověřené změny v šablonách nebo .

Miniaturní tepelný emisní spektrometr (Mini-TES)  (z  angličtiny  -  „miniaturní tepelný emisní spektrometr“) je infračervený spektrometr s Fourierovou transformací [1] používaný k určení složení objektu (obvykle skály , kamenů) na dálku [1] [ 2] [3] . Prováděním měření v tepelné infračervené části elektromagnetického spektra má schopnost proniknout vrstvou prachu, která je charakteristická pro povrch Marsu , což je problematické pro vzdálená pozorování. Mini-TES byl instalován na palubě dvou dvojčat kosmické agenturyNASA - "Spirit" (MER-A) a " Oportunity " (MER-B), které přistály na Marsu v lednu 2004 v rámci programu Mars Exploration Rover [1] .

Vývoj

Mini-TES byl původně vyvinut společností Raytheon  pro katedru geologických věd na Arizona State University [1] . Mini-TES je miniaturní verze tepelného emisního spektrometru (TES), který byl součástí  kosmické sondy Mars Global Surveyor , která studovala Mars z oběžné dráhy v letech 1997 až 2006 [1] . Shromážděná data TES pomohla vědcům vybrat místa přistání pro vozítka Spirit ( kráter Gusev ) a Opportunity ( Meridian Plateau ).

Zařízení

Mini-TES pokrývá spektrální rozsah 5-29,5 µm [1] [3] . Přímo pro pozorování slouží vnitřní kompaktní dalekohled systému Cassergen umístěný přesně pod dutým stožárem (Pancam Mast Assembly) roveru [1] . Má hlavní zrcadlo o průměru 6,35 cm [1] , světelnosti f/12 a prostorovém rozlišení 8 a 20 mrad [3] . Režim 20 mrad se používá pro panoramatické skenování, zatímco režim 8 mrad se používá pro bodové skenování [1] . Na rozdíl od jiných přístrojů je Mini-TES umístěn přímo uvnitř roveru v „tepelném bloku s elektronikou“ a systém zrcadel, fungující na principu periskopu , přesměrovává světlo dovnitř přístroje přes dutý stožár [1] [ 2] [3] [4] . Systém přesměrování světla je umístěn v sestavě válcového dutého stožáru vedle hlavních kamer ( Pancam , Navcam ) [4] . Skládá se ze dvou zrcadel umístěných vůči sobě pod úhlem 45° [1] [4] . Jedno zrcadlo přímo u stožáru je pevné a statické a druhé zrcadlo naproti průzoru je otočné [4] . Je to dáno tím, že na druhé straně okna je kalibrační terč se známými parametry, který je nutný pro kalibrace teploty Mini-TES [4] . Pokud je nutné přístroj kalibrovat, pak se druhé zrcadlo otočí k cíli a zůstane ve stejném úhlu 45° k prvnímu zrcadlu. Průhledové okénko je umístěno za válcovou dutou sestavou a otevírá se kulatým otočným uzávěrem s grafitovým těsněním [4] . Ke kalibraci Mini-TES se používají dva cíle: první cíl je uvnitř válcového dutého uzlu a druhý je vně, poblíž solárních polí roveru [1] . Interferogram se shromažďuje každé dvě sekundy a přenáší se do počítače roveru, kde se provádí rychlá Fourierova transformace , spektrální sumace, bezeztrátová komprese a formátování dat pro následný přenos na Zemi [1] . Mini-TES má rozměry 23,5 × 16,3 × 15,5 cm a váží 2,4 kg [1] [3] , přičemž celý rover váží 185 kg. Příkon je 5,6 W [1] [3] .

Na Marsu

Mini-TES byl použit k identifikaci slibných hornin a půd pro pozdější bližší zkoumání zbytkem vědeckých přístrojů roverů a také k určení procesů, které tvoří marťanské horniny [1] . Mini-TES měří infračervené záření z vybraného kamene nebo předmětu, které vyzařuje na 167 různých vlnových délkách , a poskytuje informace o jeho složení. Jedním z úkolů zařízení je vyhledávání minerálů, které vznikají při interakci s vodou (například uhličitany , jíly ) [1] [2] . Přístroj je také schopen dívat se k obloze, vytvářet teplotní profily marťanské atmosféry a vypočítat koncentraci prachu a vodní páry zvednuté [1] [2] .

Vědecký tým původně neočekával , že by rovery Spirit a Opportunity Mini-TES přežily chladnou marťanskou zimu, i když samotné vozítka přežila. Předpokládalo se, že malý dělič paprsku na bázi bromidu draselného (KBr), který byl umístěn v hliníkové tvarovce , praskne v důsledku nesprávného koeficientu tepelné roztažnosti . To se však nestalo a Mini-TES na obou roverech přežil několik marťanských zim a Spirit's Mini-TES byl nadále pravidelně používán pro vzdálená pozorování až do selhání roveru v roce 2010. Mini-TES roveru Opportunity se od roku 2007 až do konce mise nepoužíval, protože silná prachová bouře v roce 2007 ucpala zrcadla pro přesměrování světla prachem [5] .

Na palubě roverů jsou další dva spektrometry ( APXS a MIMOS II ) jiného typu, které jsou instalovány na jejich manipulátoru. Poskytují další informace o složení hornin, k tomu je však třeba přiblížit spektrometry ke zkoumanému vzorku.

Mini-TES lze spárovat s kamerami Pancam  pro analýzu okolí.

Poznámky

  1. ↑ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 Philip R. Christensen, Greg L. Mehall, Steven H. Silverman, Saadat Anwar, George Cannon, Noel Gorelick, Rolph Kheen, Tom Tourville, Tom Tourville Bates, Steven Ferry, Teresa Fortuna, John Jeffryes, William O'Donnell, Richard Peralta, Thomas Wolverton, Diana Blaney, Robert Denise, Joel Rademacher, Richard V. Morris, Steven Squyres. Miniaturní tepelný emisní spektrometr pro sondy Mars Exploration Rovers . - str. 1-57. Archivováno z originálu 5. srpna 2018.
  2. ↑ 1 2 3 4 Miniaturní tepelný emisní spektrometr (Mini-TES  ) . NASA/JPL . Archivováno z originálu 2. března 2017.
  3. ↑ 1 2 3 4 5 6 Mini-  TES . NASA/JPL .  (nedostupný odkaz)
  4. ↑ 1 2 3 4 5 6 Robert M. Warden, Mike Cross a Doug Harvison. Montáž stožáru Pancam na Mars Roveru . - 2004. - S. 263-276. Archivováno z originálu 5. srpna 2018.
  5. ↑ Aktualizace Mars Exploration Rovers: Spirit Homes in on Winter Site as Opportunity zkoumá Victoria's  Ring . Planetární společnost . planetary.org. Archivováno z originálu 6. září 2012.
  6. ↑ Mapa hojnosti hematitu v   Echo . NASA/JPL . Získáno 5. srpna 2018. Archivováno z originálu 15. května 2021.

Odkazy

 Program Mars Exploration Rover
Hlavní
Mars rover "Spirit"
Mars rover Opportunity
Nástroje
Příbuzný
 Průzkum Marsu kosmickou lodí
Letící
Orbitální
Přistání
rovery
Marshalls
Plánováno
Doporučeno
Neúspěšný
Zrušeno
viz také
Aktivní kosmické lodě jsou zvýrazněny tučně