WikiSort.ru - Космос

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.

Состав инструмента

CaSSIS представляет из себя 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.

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

Внешние изображения
	Схема стереосъёмки марсианской поверхности инструментом CaSSIS

Внешние изображения
	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

Внешние изображения
	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].

Внешние изображения
	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

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

Примечания

Ссылки

• ExoMars Trace Gas Orbiter Instruments: CaSSIS — Colour and Stereo Surface Imaging System (англ.). Европейское космическое агентство (2 May 2016). Проверено 22 мая 2016.
• Colour and Stereo Surface Imaging System - CaSSIS (англ.). University of Bern. Проверено 2 июня 2016.
• TGO's colour and stereo camera: An interview with Nicolas Thomas, Principal Investigator of CaSSIS (англ.). Европейское космическое агентство (4 February 2016). Проверено 2 июня 2016.
•  CaSSIS — Film of the Uni Bern Hardware Team and the Instrument CaSSIS — фильм о команде и инструменте (неопр.) (2016).

Литература

• Бецис Д. ExoMars уже в пути // Новости космонавтики : журнал. — 2016. — Май (№ 05 (400)). — С. 37—45.

Эта статья входит в число добротных статей русскоязычного раздела Википедии.