Как OSIRIS-REx будет сканировать и характеризовать околоземный астероид Бенну?

OSIRIS-REx наполнен хорошими вещами. Я составлю краткий список сканирования, которое вас интересует.

Также следует отметить, что весь космический корабль будет совершать сканирующее движение, показанное на картинке, поэтому, когда астероид вращается, все эти инструменты смогут полностью его охватить.

Спектрометр видимого и инфракрасного диапазона OSIRIS-REx (OVIRS)

OVIRS — это точечный спектрометр, который будет использоваться для создания карты органических и минеральных веществ всего астероида. Он имеет разрешение 20 м на расстоянии 5 км, что позволит выполнять картографирование в более крупном масштабе, а также может уменьшаться до разрешения 0,08–2 м для создания подробной карты с крупным планом возможного выбранного места возврата образца.

Термоэмиссионный спектрометр OSIRIS-REx (OTES)

OTES — это тепловой спектрометр. Он будет выполнять те же функции, что и OVIRS, а также будет играть роль в измерении общей тепловой энергии, выделяемой Бенну.

Рентгеновский спектрометр Regolith (REXIS)

То, как работает REXIS, намного выше моей зарплаты, но я думаю, что спишу это на «ядерную магию». А если серьезно, то солнечный ветер и излучение взаимодействуют с поверхностью астероида и испускают излучение, которое может обнаружить REXIS. Это выпущенное излучение содержит сигнатуры, основанные на материале астероида, который их выпустил. Сигнатуры можно измерить, и после обработки на земле у вас будет карта содержания элементов, которая может помочь дополнить спектрометры, описанные выше.

Поликам

8-дюймовый телескоп, который станет первым бортовым объектом, который увидит астероид. Как только он приблизится, он будет использоваться для создания изображений поверхности с высоким разрешением.

Мапкам

Камера среднего/ближнего радиуса действия с разрешением 1 м, предназначенная для поиска шлейфов астероидов и спутников на этапе миссии «Предварительный обзор». Он также будет использоваться для изображений с высоким разрешением выбранного пробного участка.

СэмКам

Камера ближнего действия, предназначенная для документирования события сбора образца.

Лазерный высотомер OSIRIS-REx (OLA)

Сканирующая система LIDAR для создания подробной топографической карты поверхности. Финансируемая Канадским космическим агентством в обмен на часть возвращенного образца , это улучшенная версия канадской системы LIDAR, которая использовалась на посадочном модуле Phoenix Mars Lander и спутнике ВВС. Он будет использоваться для создания общей топографической карты в начале миссии, а затем более подробных карт после выбора потенциальных мест. Эта система даст нам лучшую топографическую карту астероида, которую мы когда-либо имели.

И просто чтобы дать лучшее представление о том, как все эти инструменты вписываются в миссию в целом:

Есть 4 основных этапа съемки Бенну:

1. Предварительный обзор: поиск шлейфов астероидов ( как здесь ), любых естественных спутников и измерение эффекта Ярковского , как вы упомянули выше.
2. Орбитальная А: переход от навигации по звездам (используя положение звезд, зафиксированное бортовой камерой, и ориентацию спутника для определения положения) к навигации по ориентирам с использованием предварительных изображений, снятых камерами.
3. Подробная съемка: создание подробных карт поверхности с использованием не только топографических данных OLA, но и спектрометров. На этом этапе ученые определят потенциальные места отбора проб.
4. Орбитальный B: продолжение подробного исследования с большим вниманием к потенциальным пробным площадкам, выбранным на этом этапе. Именно здесь мы, вероятно, увидим режимы с гораздо более высоким разрешением для датчиков, упомянутых выше. К концу этого этапа должен быть выбран образец участка.

Сокровищницу информации об инструментах OSIRIS-REx можно найти здесь.

Редактировать: сегодня НАСА опубликовало профиль OLA.

Для не связанной с этим цели я получил документ о требованиях миссии (OSIRIS-REx-RQMT-0001) для OSIRIS-REx. В нем подробно описаны минимальные требования к производительности для миссии.

Мы можем посмотреть раздел требований 3.3: Bennu Global Properties, Chemistry & Minerology Mapping Requirements. Вот требования:

• OSIRIS-REx должен отображать > 80 % поверхности Бенну с пространственным разрешением < 21 см (критерий 4 пикселя) для создания глобальной мозаики, стереоизображений, мозаик опасностей и областей интереса, а также последовательностей изображений поверхности астероида. (Подсистема: система миссии, наведение, OCAMS, наземная система, SPOC, космический корабль)

• OSIRIS-REx должен для > 80% поверхности астероида создавать топографическую карту с пространственным и вертикальным разрешением < 1 м. (Подсистема: Mission System, OLA, SPOC, OCAMS)

• OSIRIS-REx должен создать модель векторной формы > 1 миллиона. (1 миллион векторов обеспечивает примерно 1 м2 плитки на модели формы) (Подсистема: наведение, SPOC)

• OSIRIS-REx должен определять центр фигуры модели формы с точностью до 1 м. (Подсистема: СПОК)

• OSIRIS-REx должен обозначить нулевой меридиан, используя характерный элемент поверхности, и определить систему координат для Бенну. (Подсистема: СПОК)

• OSIRIS-REx должен для > 80% поверхности астероида создать карту распределения уклонов с точностью +/- 7,5° по наклону относительно поверхности геоида и пространственным разрешением <1 м. (Подсистема: Mission System, OLA, OCAMS, SPOC)

• OSIRIS-REx должен определить полюс вращения (прямое восхождение, склонение и наклон) Бенну относительно J2000 с точностью до 1° по каждому параметру. (Подсистема: СПОК)

• OSIRIS-REx должен определить степень колебания полюса вращения Bennu с точностью до 1°. (Подсистема: СПОК)

• OSIRIS-REx должен измерять период вращения Bennu с точностью до 10 секунд. (Подсистема: СПОК)

• OSIRIS-REx должен для > 80% поверхности астероида отображать гравитационное поле на поверхности с точностью до 5x10-6 м/с2 при пространственном разрешении < 1 м (подсистема: SPOC)

• OSIRIS-REx должен вычислить лепесток Роша Бенну с пространственным разрешением < 1 м. (Подсистема: СПОК)

• OSIRIS-REx должен определить влияние YORP на Бенну с точностью <1,0E-3 градуса/день/год. (Подсистема: СПОК)

• OSIRIS-REx должен определить объем Bennu с точностью до 0,9%. (Подсистема: SPOC, наведение)

• OSIRIS-REx должен определить массу Бенну с точностью до 0,5%. (Подсистема: СПОК)

• OSIRIS-REx должен определить коэффициенты сферической гармоники гравитационного поля Бенну до четвертой степени и порядка. (Подсистема: Система миссии, SPOC)

• OSIRIS-REx должен определить центр масс Бенну с точностью до 1 м. (Подсистема: СПОК)

• OSIRIS-REx должен определять плотность Бенну с точностью до 1% и ограничивать распределение плотности. (Подсистема: СПОК)

• OSIRIS-REx должен определить и нанести на карту распределение всех кратеров на > 80% поверхности Бенну диаметром > 5 м. (Подсистема: СПОК)

• OSIRIS-REx должен определить и нанести на карту распределение всех валунов на > 80% поверхности Бенну > 21 см в самом длинном измерении. (Подсистема: СПОК)

• OSIRIS-REx должен определить и нанести на карту распределение всех регионов на > 80% поверхности Бенну > 1 м в кратчайшем измерении, где присутствует реголит. (Подсистема: СПОК)

• OSIRIS-REx должен определить и нанести на карту распределение всех линейных объектов на > 80% поверхности Бенну > 1 м в ширину и > 10 м в длину. (Подсистема: СПОК)

• OSIRIS-REx должен проанализировать геологические свойства астероида, чтобы ограничить его геологическую и динамическую историю. (Подсистема: СПОК)

• OSIRIS-REx должен для > 80% поверхности астероида нанести на карту спектральные особенности, перечисленные в таблице MRD-140 (характеристики поглощения ключевых минералогических и органических молекул) с глубиной поглощения > 5% при пространственном разрешении <50 м. (Подсистема: Система миссии, наведение, ОВИРС, ОТЭС, СПОК) (Примечание: таблица MRD-140 находится в этом документе на стр. 21)

• OSIRIS-REx должен для > 80 % поверхности астероида отображать поверхность в панхроматическом фильтре с разрешением < 1 м и отображать цветовой индекс ECAS b-v, цветовой индекс v-x и глубину 0,7-микронного цветового индекса ECAS. характеристика поглощения относительно одной или нескольких признанных стандартных звезд ECA S с точностью < 2% в регионах, где отношение сигнал/шум > 100 при пространственном разрешении < 2 м. (Система миссий, OCAMS, SPOC)

Страница Archive.org