Mini-TES

Miniature Thermal Emission Spectrometer (Mini-TES)  (  englanniksi  -  "miniatyyri lämpöemissiospektrometri") on Fourier- muunnos infrapunaspektrometri [ 1] , jota käytetään määrittämään kohteen (yleensä kallion , kivien) koostumus etäisyyden päässä [1] [ 2 ] [3] . Tekemällä mittauksia sähkömagneettisen spektrin lämpöinfrapunaosassa se pystyy tunkeutumaan Marsin pinnalle ominaisen pölykerroksen läpi , mikä on ongelmallista etähavaintojen kannalta. Mini-TES asennettiin NASAn Spirit ( MER -A) ja Opportunity (MER-B) -kaksoiskulkijoihin, jotka laskeutuivat Marsiin tammikuussa 2004 Mars Exploration Rover -ohjelman [1] puitteissa .

Kehitys

Mini-TES:n kehitti alun perin Raytheon Arizonan osavaltion yliopiston  geologisten tieteiden laitokselle [1] . Mini-TES on pienoisversio Thermal Emission Spectrometerista (TES), joka oli osa  Mars Global Surveyor -avaruusalusta , joka tutki Marsia kiertoradalta vuosina 1997–2006 [1] . Kerätyt TES-tiedot auttoivat tutkijoita valitsemaan laskeutumispaikat Spirit -kulkijoille ( Gusevin kraatteri ) ja Opportunitylle ( Meridian Plateau ).

Laite

Mini-TES kattaa spektrialueen 5-29,5 µm [1] [3] . Suoraan havainnointiin käytetään Cassergen- järjestelmän sisäistä kompaktia teleskooppia , joka sijaitsee täsmälleen mönkijän onton maston (Pancam Mast Assembly) alla [1] . Siinä on pääpeili, jonka halkaisija on 6,35 cm [1] , aukko f/12 ja avaruudellinen resoluutio 8 ja 20 mrad [3] . 20 mrad -tilaa käytetään panoraamaskannaukseen ja 8 mrad -tilaa pisteskannaukseen [1] . Toisin kuin muut instrumentit, Mini-TES sijaitsee suoraan roverin sisällä "elektroniikalla varustetussa lämpölohkossa", ja peilijärjestelmä, joka toimii periskoopin periaatteella , ohjaa valon sisäänpäin instrumenttiin onton maston kautta [1] [ 2] [3] [4] . Valonohjausjärjestelmä sijaitsee sylinterimäisessä ontossa mastokokoonpanossa pääkameroiden ( Pancam , Navcam ) vieressä [4] . Se koostuu kahdesta peilistä, jotka sijaitsevat toisiinsa nähden 45°:n kulmassa [1] [4] . Yksi peili suoraan maston kohdalla on kiinteä ja staattinen, ja toinen katseluikkunaa vastapäätä oleva peili pystyy pyörimään [4] . Tämä johtuu siitä, että ikkunan toisella puolella on kalibrointikohde tunnetuin parametrein, mikä on välttämätön Mini-TES-lämpötilakalibroinneille [4] . Jos instrumentti on kalibroitava, toinen peili kääntyy kohteeseen ja pysyy samassa 45° kulmassa ensimmäiseen peiliin nähden. Katseluikkuna sijaitsee sylinterimäisen onton kokoonpanon takana ja se avataan pyöreällä pyörivällä grafiittitiivisteillä [4] . Mini-TES:n kalibroimiseen käytetään kahta kohdetta: ensimmäinen kohde on sylinterimäisen onton solmun sisällä ja toinen ulkopuolella, lähellä roverin aurinkopaneeleja [1] . Interferogrammi kerätään kahden sekunnin välein ja lähetetään roverin tietokoneelle, jossa suoritetaan nopea Fourier-muunnos , spektrin summaus, häviötön pakkaus ja tietojen muotoilu myöhempää lähettämistä varten Maahan [1] . Mini-TES:n mitat ovat 23,5 × 16,3 × 15,5 cm ja paino 2,4 kg [1] [3] , kun taas koko rover painaa 185 kg. Tehonkulutus on 5,6 W [1] [3] .

Marsissa

Mini-TES:ää on käytetty lupaavien kivien ja maaperän tunnistamiseen myöhempää tarkastelua varten muilla roverien tieteellisillä välineillä sekä Marsin kiviä muodostavien prosessien määrittämisessä [1] . Mini-TES mittaa valitun kiven tai esineen infrapunasäteilyä, jonka se lähettää 167 eri aallonpituudella ja antaa tietoa sen koostumuksesta. Yksi laitteen tehtävistä on etsiä mineraaleja, jotka muodostuvat vuorovaikutuksessa veden kanssa (esim. karbonaatit , savet ) [1] [2] . Laite pystyy myös katsomaan taivaalle, luomaan Marsin ilmakehän lämpötilaprofiileja ja laskemaan kohonneen pölyn ja vesihöyryn pitoisuuden [1] [2] .

Tiederyhmä ei alunperin odottanut Spirit ja Opportunity Mini-TES -kuljettajien selviävän kylmästä Marsin talvesta, vaikka kulkijat itse selviäisivät. Arveltiin, että pieni kaliumbromidi (KBr) -säteenjakaja, joka laitettiin alumiiniliittimeen , halkeaisi , koska lämpölaajenemiskerroin ei sovi yhteen . Näin ei kuitenkaan tapahtunut, ja molempien mönkijöiden Mini-TES selviytyi useista Marsin talvesta, ja Spiritin Mini-TES:ää käytettiin ajoittain etähavainnointiin, kunnes rover epäonnistui vuonna 2010. Opportunity -mönkijän Mini-TES: iä ei käytetty vuodesta 2007 lennon loppuun asti, koska voimakas pölymyrsky vuonna 2007 tukkii valonohjauspeilit pölyllä [5] .

Rovereissa on vielä kaksi erityyppistä spektrometriä ( APXS ja MIMOS II ), jotka on asennettu niiden manipulaattoriin. Ne antavat lisätietoa kivien koostumuksesta, mutta tätä varten spektrometrit on tuotava lähelle tutkittavaa näytettä.

Mini-TES voidaan yhdistää Pancam -kameroiden  kanssa analysoimaan ympäröivää aluetta.

• Galleria

• Mars Exploration Rover -operaation onton sylinterimastokokoonpanon sisällä sijaitsevan valon uudelleenohjausjärjestelmän sisäinen rakenne 

• Mini-TES-laitteen ulkoinen kalibrointitavoite

• Yhdistelmäkartta hematiitin pitoisuudesta Opportunity Rover - Eagle - kraatterin laskeutumispaikalta . Mitä punaisempi sävy, sitä korkeampi hematiittipitoisuus. Kuva otettu Mini-TES-tiedoista Pancam-kuvien päällä . Roverin laskeutuja näkyy myös vasemmalla [6]

• Mini-TES :n yhdistelmäkuva Spirit roverista Gussevin kraatterissa . Mitä punaisempi sävy, sitä korkeampi lämpötila, ja mitä sinisempi, sitä kylmempää.

Muistiinpanot

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 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. Pienoiskokoinen lämpöemissiospektrometri Mars Exploration Roversille . - s. 1-57. Arkistoitu alkuperäisestä 5. elokuuta 2018.
2. ↑ 1 2 3 4 Miniatyyri lämpöemissiospektrometri (Mini-TES  ) . NASA/JPL . Arkistoitu alkuperäisestä 2. maaliskuuta 2017.
3. ↑ 1 2 3 4 5 6 Mini  -TES . NASA/JPL .  (linkki ei saatavilla)
4. ↑ 1 2 3 4 5 6 Robert M. Warden, Mike Cross ja Doug Harvison. Pancam Mast Assembly Mars Roverissa . - 2004. - s. 263-276. Arkistoitu alkuperäisestä 5. elokuuta 2018.
5. ↑ Mars Exploration Rovers -päivitys: Spirit Homes in Winter Site, kun tilaisuus tutkii Victorian  Ringiä . Planeettayhdistys . planetary.org. Arkistoitu alkuperäisestä 6. syyskuuta 2012.
6. ↑ Hematiittien runsauskartta   Echossa . NASA/JPL . Haettu 5. elokuuta 2018. Arkistoitu alkuperäisestä 15. toukokuuta 2021.

Linkit

• Spirit and Opportunityn virallinen verkkosivusto

Mars
Areografia	Yleistä tietoa Tunnelma Sisäinen rakenne Vulkanismi Ionosfääri Geologia Hydrosfääri Elämä Ilmasto marsquake Kanavat Kaaos Alueet Luettelo Marsin kvadranteista Argirin tasango Acidalialainen tasango helmimaa Xanthin maa Great Northern Plain Isisin tasango Utopia Plain Rhys Plain Hellas Plain Aresin laakso Maadimin laakso Ladonin laaksot Moor Valley Mariner Valleys Uzboy Valley Canyon North Kydonia Patera Orc Meridian Plateau Tharsis Hill Matievich Elysium Highlands Eridania-järvi Vuoret Kaikuvuoret aeolis Harit-vuori Nereid-vuoret Tulivuoret Olympus-vuori Arsia vuori Mountain Peacock Askrianin vuori Hieno Sirte Dome Albor Byblidan kupoli Hekate kupoli Patera Alba Uranuksen kupoli Keravsky Dome Uranusvuori Uranuksen tulivuoriryhmä Jupiterin kupoli Tharsiksen kupoli Ulysseksen kupoli Patera Pitsunda Adrianmeren vuoristo Patera amfitriitti Elysius-vuori kraattereita Antoniadi Aram Argo Ber Beagle Bonneville Victoria Itään Halle Gale Gusev Huygens Järvi Ibragimov Kotka pyrkimys Korolev Cassini Lahonten Medler Missoula pyhä Maria Schiaparelli Tikhonravov kehys Heinlein Holden Eberswalde Ilmava Ilmava-0 Emma Dean kestävyyttä Erebus Jäätiköt Marsin napahatut Pohjoinen Etelä Korolev-kraatterin jäätikkö entiset joet Kanava suistolla Eberswalden kraatterissa
satelliitteja	Phobos Deimos
Opiskelu	Luettelo Marsin keinotekoisista esineistä Luettelo Marsin mineralogisista esineistä
Mars kulttuurissa	mars kirjat elokuvia marsista mars-pelejä
Muut	Tähtitiede Marsissa Kellonaika Marsissa Marsin kolonisaatio Terraformoiva Mars
aurinkokunta {{ AMC Marsin tutkimus }} Luettelo asteroideista, jotka ylittävät Marsin kiertoradan