Mini-TES

Den stabile version blev tjekket ud den 18. oktober 2022 . Der er ubekræftede ændringer i skabeloner eller .

Miniature Thermal Emission Spectrometer (Mini-TES)  (fra  engelsk  -  "miniature thermal emission spectrometer") er et Fourier-transformation infrarødt spektrometer [1] der bruges til at bestemme sammensætningen af ​​et objekt (normalt sten , sten) på afstand [1] [ 2 ] [3] . Ved at foretage målinger i den termiske infrarøde del af det elektromagnetiske spektrum har den evnen til at trænge igennem det støvlag, der er karakteristisk for Mars- overfladen , hvilket er problematisk for fjernobservationer. Mini-TES blev installeret ombord på NASAs tvillingrovere Spirit ( MER -A) og Opportunity (MER-B), som landede på Mars i januar 2004 under Mars Exploration Rover -programmet [1] .

Udvikling

Mini-TES blev oprindeligt udviklet af Raytheon  for Institut for Geologiske Videnskaber ved Arizona State University [1] . Mini-TES er en miniatureversion af Thermal Emission Spectrometer (TES), der var en del af  Mars Global Surveyor-rumfartøjet , som studerede Mars fra kredsløb fra 1997 til 2006 [1] . De indsamlede TES-data hjalp videnskabsmænd med at vælge landingssteder for Spirit -roverne ( Gusev Crater ) og Opportunity ( Meridian Plateau ).

Enhed

Mini-TES dækker spektralområdet 5-29,5 µm [1] [3] . Direkte til observationer bruges Cassergen -systemets indre kompakte teleskop , der er placeret nøjagtigt under roverens hule mast (Pancam Mast Assembly) [1] . Det har et hovedspejl med en diameter på 6,35 cm [1] , blænde f/12 og en rumlig opløsning på 8 og 20 mrad [3] . 20 mrad-tilstanden bruges til panoramascanning, mens 8 mrad-tilstanden bruges til punktscanning [1] . I modsætning til andre instrumenter er Mini-TES placeret direkte inde i roveren i en "termisk blok med elektronik", og et system af spejle, der virker efter princippet om et periskop , omdirigerer lyset indad til instrumentet gennem en hul mast [1] [ 2] [3] [4] . Lysomdirigeringssystemet er placeret i en cylindrisk hul mastesamling ved siden af ​​hovedkameraerne ( Pancam , Navcam ) [4] . Den består af to spejle placeret i forhold til hinanden i en vinkel på 45° [1] [4] . Det ene spejl direkte ved masten er fast og statisk, og det andet spejl modsat synsvinduet er i stand til at dreje [4] . Dette skyldes, at der på den anden side af vinduet er et kalibreringsmål med kendte parametre, som er nødvendigt for Mini-TES temperaturkalibreringer [4] . Hvis det er nødvendigt at kalibrere instrumentet, vender det andet spejl mod målet og forbliver i samme vinkel på 45° til det første spejl. Udsigtsvinduet er placeret bag den cylindriske hule samling og åbnes af en rund roterende lukker med grafitforseglinger [4] . For at kalibrere Mini-TES bruges to mål: det første mål er inde i den cylindriske hule knude, og det andet er udenfor, nær roverens solarrays [1] . Interferogrammet opsamles hvert andet sekund og sendes til roverens computer, hvor den hurtige Fourier-transformation , spektral summation, tabsfri kompression og dataformatering udføres til efterfølgende transmission til Jorden [1] . Mini-TES måler 23,5 × 16,3 × 15,5 cm og vejer 2,4 kg [1] [3] , mens hele roveren vejer 185 kg. Strømforbruget er 5,6 W [1] [3] .

På Mars

Mini-TES er blevet brugt til at identificere lovende sten og jord til senere nærmere undersøgelse af resten af ​​rovernes videnskabelige instrumenter, samt til at bestemme de processer, der danner Mars sten [1] . Mini-TES måler den infrarøde stråling fra en udvalgt sten eller genstand, som den udsender ved 167 forskellige bølgelængder , og giver information om dens sammensætning. En af enhedens opgaver er at søge efter mineraler, der dannes, når de interagerer med vand (for eksempel karbonater , ler ) [1] [2] . Instrumentet er også i stand til at se mod himlen, skabe temperaturprofiler af Mars-atmosfæren og beregne koncentrationen af ​​støv og vanddamp , der hæves [1] [2] .

Videnskabsholdet forventede i første omgang ikke, at Spirit and Opportunity Mini-TES-roverne ville overleve den kolde marsvinter, selvom roverne selv overlevede. Man troede, at en lille kaliumbromid (KBr) stråledeler, der var placeret i en aluminiumsfitting , ville revne på grund af en uoverensstemmende termisk udvidelseskoefficient . Dette skete dog ikke, og Mini-TES på begge rovere overlevede adskillige marsvintre, og Spirits Mini-TES blev ved med at blive brugt periodisk til fjernobservationer, indtil roveren fejlede i 2010. Opportunity roverens Mini-TES blev ikke brugt fra 2007 til slutningen af ​​missionen, da en kraftig støvstorm i 2007 tilstoppede lysomdirigeringsspejlene med støv [5] .

Om bord på roverne er der yderligere to spektrometre ( APXS og MIMOS II ) af en anden type, som er installeret på deres manipulator. De giver yderligere information om sammensætningen af ​​bjergarter, men for dette skal spektrometre bringes tæt på prøven, der undersøges.

Mini-TES kan parres med Pancam -kameraer  for at analysere det omkringliggende område.

Noter

  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, Duane 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. Miniature termisk emissionsspektrometer til Mars Exploration Rovers . - S. 1-57. Arkiveret fra originalen den 5. august 2018.
  2. ↑ 1 2 3 4 Miniature termisk emissionsspektrometer (Mini-TES  ) . NASA/JPL . Arkiveret fra originalen den 2. marts 2017.
  3. ↑ 1 2 3 4 5 6 Mini  -TES . NASA/JPL .  (utilgængeligt link)
  4. ↑ 1 2 3 4 5 6 Robert M. Warden, Mike Cross og Doug Harvison. Pancam-mastsamling på Mars Rover . - 2004. - S. 263-276. Arkiveret fra originalen den 5. august 2018.
  5. ↑ Opdatering af Mars Exploration Rovers: Spirit Homes in on Winter Site as Opportunity Examines Victoria's  Ring . Det planetariske samfund . planetary.org. Arkiveret fra originalen den 6. september 2012.
  6. ↑ Kort over hæmatitoverflod ved   Echo . NASA/JPL . Hentet 5. august 2018. Arkiveret fra originalen 15. maj 2021.

Links

 Mars Exploration Rover -program
Hoved
Mars rover "Spirit"
Mars rover Mulighed
Værktøjer
Relaterede
 Udforskning af Mars med rumfartøj
Flyvende
Orbital
Landing
rovere
Marshalls
Planlagt
Foreslået
Mislykket
Annulleret
se også
Aktive rumfartøjer er fremhævet med fed skrift