Эта статья входит в число добротных статей

CaSSIS

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Научный инструмент CaSSIS

CaSSIS (англ. Colour and Stereo Surface Imaging System) — один из четырёх научных инструментов орбитального модуля TGO международного проекта «ExoMars 2016». CaSSIS предназначен для съёмки поверхности Марса на участках, которые до этого были обследованы инструментами ACS и NOMAD, так же расположенных на TGO, и заинтересовавшие исследователей. Инструмент CaSSIS был разработан в Бернском университете (Берн, Швейцария) с участием научных организаций Польши и Италии.

Расположение инструмента CaSSIS и других научных инструментов на орбитальном модуле TGO

Состав инструмента[править | править код]

CaSSIS представляет собой телескоп, выполненный по схеме трёхзеркального анастигмата. Фокусное расстояние телескопа 880 мм, апертура — 135 мм, угловое разрешение составляет 5х10−6 рад (1"), поле зрения — 1,34х0,88°[1]. Размер матрицы детектора 2048х2048, на которую проецируется четыре изображения размером 2048х256[2]. Частота работы матрицы 5 мГц, время экспозиции 419 мс, время между экспозициями 319 мс[2].

Прибор воспринимает изображение в трёх участках спектра[3]:

  • Pan — центр 650 нм с шириной полосы 250 нм;
  • ИК — центр 950 нм с шириной полосы 150 нм;
  • Ближний ИК — центр 850 нм с шириной полосы 120 нм;
  • Синий-зелёный — центр 475 нм с шириной полосы 150 нм.
Полётный образец инструмента CaSSIS во время тестирования.

Телескоп собран на углепластиковом каркасе, который обрамляет оптические элементы. Изображение фиксирует гибридный детектор с четырьмя светофильтрами. Телескоп смонтирован на поворотном механизме, который позволяет за короткое время изменять направление наблюдения на угол до 180°[4].

Блок управляющей электроники находится отдельно от CaSSIS и располагается на поверхности TGO[1].

Научные цели[править | править код]

Images.png Внешние изображения
Image-silk.png Схема стереосъёмки марсианской поверхности инструментом CaSSIS
Images.png Внешние изображения
Image-silk.png Анимированная схема стереосъёмки марсианской поверхности инструментом CaSSIS

Основная научная задача CaSSIS — цветная стереоскопическая съёмка планеты. Съёмка будет проводиться с целью поиска динамических процессов на поверхности (например, вулканизм, эрозия, сублимация). Кроме этого, будут исследоваться потенциальные источники газов, которые будут указываться по результатам работы инструментов NOMAD и ACS. Дополнительной целью является съёмка локаций потенциальной посадки спускаемого аппарата миссии «ExoMars 2018»[1]. Наклонение орбиты TGO составляет 74° к экватору Марса, что позволяет обследовать большую часть поверхности, кроме полярных областей. В год будет сниматься около 2 % поверхности и большинство снимков будет стереоскопическими[4]. Инструмент CaSSIS позволяет делать изображения с пространственным разрешением 4,6 м на пиксель с высоты орбиты 400 км. Это разрешение превосходит все предыдущие, кроме разрешения инструмента HiRISE (англ. High Resolution Imaging Science Experiment) миссии Mars Reconnaissance Orbiter[4]. Благодаря стереосъёмке инструмент позволяет создавать объёмные изображения с вертикальным разрешением около 6 метров[1].

Стереоизображение участка поверхности производится во время съёмки под разными углами во время движения по орбите. Привод телескопа позволяет компенсировать вращение модуля TGO, а также позволяет делать стереопары изображений. Для этого CaSSIS делает первый снимок развернувшись на 10° вперёд, а затем, развернувшись на 10° назад, делает второе изображение[1].

В отличие от аппаратов NASA, TGO не будет вращаться на солнечно—синхронной орбите, что даёт возможность наблюдать динамические процессы на поверхности Марса в течение марсианских суток и марсианского года[4].

Эксплуатация и результаты исследований[править | править код]

Images.png Внешние изображения
Image-silk.png Первый снимок, снятый инструментом CaSSIS

Получение и первичная обработка данных будет проходить через Европейский центр управления космическими полётами (Дармштадт, Германия) и Европейский центр космической астрономии[fr] (Вильянуэва-де-ла-Каньяда, Испания)[4]. Оттуда данные поступают в Берн, где проходят обработку и анализ. Руководитель программы CaSSIS заявил, что результаты съёмок будут представляться в открытый доступ не позже, чем через три месяца после получения первичных данных[4].

Images.png Внешние изображения
Image-silk.png Первое изображение Марса, снятое инструментом CaSSIS

7 апреля 2016 года были сделаны первые два снимка случайного участка южной части небесной сферы. Целью снимков была проверка инструмента CaSSIS и его приводного механизма[5].

13 июня 2016 года CaSSIS провёл первую съёмку Марса. Снимок был произведён на расстоянии 41 миллион километров при разрешении 460 км на пиксель[6].

История создания[править | править код]

Начало проекта CaSSIS было положено в 2010 году в рамках совместного проекта ЕКА и НАСА. Университеты штата Аризона (Финикс, США) и Берна (Берн, Швейцария) предложили создать систему съёмки поверхности HiSCI. После прекращения совместного Американо-Европейского проекта исследования Марса, университет штата Аризона прекратил работу в этом направлении[4]. Бернскому университету пришлось взять всю работу по проекту на себя и разработать инструмент, получивший название CaSSIS. У швейцарских учёных было жёсткое ограничение по времени: два года. Сложность ситуации заключалась в отсутствии времени для разработки нового уникального оборудования, тестирования и настройки. Например, изготовление первичного зеркала телескопа требовало 14 месяцев. Выход был найден в использовании задела от других проектов: было использовано оборудование от миссии ЕКА—JAXA BepiColombo — SIMBIO-SYS[4]. Это решение заставило пересмотреть состав прибора и вынудило искать новые решения, что привело к появлению CaSSIS[4].

Разработка и окончательная сборка инструмента CaSSIS была проведена в университете Берна. Телескоп создавался на швейцарском предприятии RUAG Space[en], детекторы и электронные компоненты произведены итальянской компанией SELEX[it] при участии университета Падуи. Центр космических исследований[pl] в Варшаве предоставил блок электропитания, венгерская компания SGF (при участии Аризонского университета) разработала программное обеспечение[4].

Руководитель проекта CaSISS — Николас Томас (англ. Nicolas Thomas) (Бернский университет, Швейцария), заместитель руководителя проекта — Габриэль Кримонезе (Astronomical Observatory, Падуя, Италия). Со стороны ЕКА работы координировал Дункан Голти (англ. Duncan Goulty)[7].

Примечания[править | править код]

  1. 1 2 3 4 5 Бецис И., 2016, CaSSIS, с. 41.
  2. 1 2 University, Parameters.
  3. Бецис И., 2016, Характеристики прибора CaSSIS, с. 41.
  4. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Thomas N..
  5. Николай Воронцов. ExoMars передал на Землю первый снимок. N+1 (14 апреля 2016). Дата обращения 21 июня 2016.
  6. TGO’S FIRST IMAGE OF MARS (англ.). ЕКА (16 June 2016). Дата обращения 21 июня 2016.
  7. ЕКА.

Ссылки[править | править код]

Литература[править | править код]