Кіріспе
Mars Reconnaissance Orbiter бортындағы камера, Apple аксессуары. Жоғары ажыратымдылықта бейнелеу ғылыми эксперименті (HiRISE) – 2006 жылдан бері Марсты айналып, зерттеп келе жатқан Mars Reconnaissance Orbiter ғарыш аппаратындағы камера. 65 кг (143 фунт) салмасы бар, құны 40 миллион АҚШ долларын құрайтын бұл құрал Аризона университетінің Ай және планеталар зертханасының басшылығымен Ball Aerospace & Technologies Corp. компаниясы тарапынан жасалған. Ол 0,5 м (19,7 дюйм) апертурасы бар рефлекторлық телескоптан тұрады, бұл әзірге кез келген терең ғарыш миссиясының ең ірі телескопы болып табылады. Оның көмегімен Марстың суреттерін 0,3 м/пиксель (1 фут/пиксель) ажыратымдылығымен түсіруге болады, бұл бір метрден кіші нысандарды да анықтауға мүмкіндік береді. HiRISE Марс бетіндегі Opportunity марсоходы мен жалғасып жатқан Curiosity миссиясын бейнелеген.
the Apple accessory
High Resolution Imaging Science Experiment is a camera on board the Mars Reconnaissance Orbiter which has been orbiting and studying Mars since 2006. The 65 kg (143 lb), US$40 million instrument was built under the direction of the University of Arizona's Lunar and Planetary Laboratory by Ball Aerospace & Technologies Corp. It consists of a 0.5m (19.7 in) aperture reflecting telescope, the largest so far of any deep space mission, which allows it to take pictures of Mars with resolutions of 0.3m/pixel (1ft/pixel), resolving objects below a meter across. HiRISE has imaged Mars exploration rovers on the surface, including the Opportunity rover and the ongoing Curiosity mission.
Тарих
1980 жылдардың соңында Ball Aerospace & Technologies Марстың үлгілерін қайтару және бетін зерттеуді қолдау үшін қажетті жоғары ажыратымды бейнелеуді жоспарлауды бастады. 2001 жылдың басында ол Аризона университетінің Альфред Макьюэнмен бірлесіп, Марс барлау орбитасына (MRO) мұндай камераны ұсынды, ал NASA оны 2001 жылдың 9 қарашасында ресми түрде қабылдады. Ball Aerospace компаниясына камераны жасау міндеті берілді және олар 2004 жылдың 6 желтоқсанында HiRISE-ді NASA-ға ғарыш кемесінің қалған бөлігімен біріктіру үшін жеткізді. 2005 жылдың 12 тамызында MRO-да ұшыруға дайындалды, оған қатысқан HiRISE тобының құттықтауы болды. MRO-ның ұшу кезеңінде HiRISE бірнеше сынақ суреттерін түсірді, соның ішінде Ай мен Jewel Box шоғырының бірнешеуі. Бұл суреттер камераны калибрлеуге және Марсты суретке түсіруге дайындауға көмектесті. 2006 жылдың 10 наурызында MRO Марстың орбитасына жетті және HiRISE-ге Марстың алғашқы суреттерін алуға мүмкіндік берді. Аспаптың Марсты суретке түсіруге екі мүмкіндігі болды (біріншісі 2006 жылдың 24 наурызында) MRO аэротормозға кірмей бұрын, бұл уақытта камера алты ай бойы сөндірілді. 27 қыркүйекте сәтті іске қосылды және 29 қыркүйекте Марстың алғашқы жоғары ажыратымды суреттерін түсірді. 2006 жылдың 6 қазанында HiRISE Opportunity марсоходы зерттеген Виктория кратерінің алғашқы суретін түсірді. 2007 жылдың ақпан айында жеті детекторда нашарлау белгілері байқалды, бір инфрақызыл арнада нашарлаудың белгілері толық дерлік, ал тағы бірінде нашарлаудың белгілері едәуір жоғары болды. Камерамен суретке түсіру үшін жоғары температураны қолданғанда, бұл проблемалар жоғалып кеткен сияқты. Наурыз айына қарай нашарлау деңгейі тұрақтанған сияқты болды, бірақ оның негізгі себебі белгісіз болды. Ball Aerospace-те инженерлік модельмен (EM) жүргізілген кейінгі тәжірибелер себептің нақты дәлелін берді: аналогты-цифрлық түрлендіргіштердің (АДТ) ластануы, бұл суреттердегі көрінетін шуды немесе нашар деректерді жасау үшін биттерді өзгертеді, сонымен қатар АДТ-ге нашар аналогтық сигналдарды жеткізуге әкелетін конструкциялық кемшіліктермен біріктірілді. Қосымша жұмыстар АДТ-ны қыздыру арқылы нашарлаудың кері қайтатылатынын көрсетті. 2007 жылдың 3 қазанында HiRISE Жерге қарай бұрылып, оны Аймен бірге суретке түсірді. Түсті суретте Жер 90 пикселге, ал Ай 142 миллион шақырым қашықтықта 24 пикселге тең болды. 2008 жылдың 25 мамырында HiRISE NASA-ның Марс Phoenix қондырғышының Марс бетіне парашютпен түсірілуін суретке түсірді. Бұл бір ғарыш кемесі екінші ғарыш кемесінің планетаға соңғы түсірілуін алғаш рет суретке түсіргені еді. 2010 жылға қарай HiRISE Марс бетінің тек шамамен бір пайызын ғана суретке түсірді, ал 2016 жылға қарай бұл көрсеткіш 2,4 пайызды құрады. Ол кішігірім аумақтарды жоғары ажыратыммен суретке түсіру үшін жасалған – басқа аспаптар жаңа соққы кратерлері сияқты нәрселерді табу үшін әлдеқайда үлкен аумақты сканерлейді. MRO-ның Контексттік камерасы (CTX) 2021 жылдың соңында Марста пайда болған екі жаңа соққы кратерін (әрқайсысы 130 метрден астам) суретке түсірді, бұл MRO ашқан ең үлкені болды. Бұл сейсмикалық оқиғалар да Ішкі зерттеулерді сейсмикалық зерттеулер, геодезия және жылу тасымалы (InSight) арқылы анықталды. Амазонис Планитиядағы кратер екі миссияда да өздігінен табылған, ал Темпе Террадағы кратер алдымен Insight арқылы байқалып, содан кейін CTX суреттерімен ізделді. 2010 жылдың 1 сәуірінде NASA HiWish бағдарламасы бойынша алғашқы суреттерді жариялады, онда жұртшылық HiRISE суретке түсіретін жерлерді ұсынды. Сегіз орынның бірі – Ауреум Хаосы болды. Төмендегі бірінші сурет аймақтың жалпы көрінісін көрсетеді. Келесі екі сурет HiRISE суретінен алынды. Келесі үш сурет HiWish бағдарламасы аясында түсірілген алғашқы суреттердің арасында. Біріншісі – CTX-тен алынған HiRISE қайда қарап тұрғанын көрсететін контексттік сурет.
HiRISE суреттерінің мысалдары
Келесі суреттер тобы құралмен түсірілген маңызды суреттерді көрсетеді. Олардың кейбіреуі болашақ колонизаторлар үшін су көздері болуы мүмкін екенін көрсетеді. Келесі суреттерде алдымен бір көріністің толық суреті, содан кейін оның бөліктері ұлғайтылған күйде көрсетілген. HiView деп аталатын бағдарлама арқылы ең толық көріністерді жасауға болады. Кейбір суреттер түсті. HiRISE тек ортасынан түсті жолақты түсіреді.
Мақсаты
HiRISE камерасы Марстың бетіндегі ерекшеліктерді бұрынғыдан да толыққанды көруге арналған. Ол жаңа Марс кратерлерін жақыннан қарап, аллювиалды жаңбыр желдеткіштерін, тұтқыр ағын белгілерін және брекчия сынықтарын қамтитын шұңқырлы материалдардың тоғандаған аймақтарын ашты. Бұл Марстың ерекшеліктерінің жасын зерттеуге, болашақ Марсқа қондыру аппараттары үшін қону орындарын іздеуге және жалпы алғанда, орбитадан бұрынғыдан гөрі әлдеқайда толыққанды Марс бетін көруге мүмкіндік береді. Осы арқылы, Марстың арналары мен аңғарларын, жанартаулық формаларын, мүмкін бұрынғы көлдер мен мұхиттарды, Хагал және Нили Патера сияқты құмды алқаптарды және Марс бетіндегі басқа да жер бедерін жақсы зерттеуге болады. Кез келген адам HiRISE камерасынан сурет түсіруді сұрауға құқылы (HiWish қараңыз). Осы себепті, және суреттерді алғаннан кейін көп ұзамай олардың көпшілікке қолжетімді болуына байланысты, камера "Халық камерасы" деп аталды. Суреттерді онлайн көруге, жүктеуге немесе HiView тегін бағдарламалық қамтамасымен қарауға болады.
Дизайн
HiRISE бастапқыда жоғары ажыратылатын камера ретінде жобаланды. Ол үлкен айнадан және үлкен CCD камерадан тұрады. Осының арқасында ол 300 км биіктікте 1 микрорадиандық немесе 0,3 метрлік ажыратылатындыққа жетеді. (Салыстыру үшін, Google Mars-тағы спутниктік суреттер 1 метрлік ажыратылатындықпен қолжетімді.) Ол үш түсті жолақта суреттей алады: 400–600 нм (көк-жасыл немесе B G), 550–850 нм (қызыл) және 800–1000 нм (жақын инфрақызыл немесе NIR). HiRISE құрамында 0,5 метрлік негізгі айна бар, бұл Жер орбитасынан тысқары жерге жіберілген ең үлкен оптикалық телескоп. Аспаптың массасы 64,2 кг. Қызыл түсті суреттердің ені 20 048 пиксел (300 км орбитада 6 км), ал көк-жасыл және NIR суреттерінің ені 4 048 пиксел (1,2 км). Бұл деректерді 14 CCD сенсоры жинақтайды, олардың әрқайсысы 2048 × 128 пикселдік. HiRISE-дің бортындағы компьютері орбиталық жылдамдыққа сәйкес осы жолдарды оқиды, яғни суреттердің биіктігі шексіз болуы мүмкін. Бірақ іс жүзінде бұл бортындағы компьютердің 28 гигабит (3,5 ГБ) жад сыйымдылығымен шектеледі. Қызыл суреттердің номиналды ең үлкен мөлшері (әр пикселге 8 битпен сығылғанда) шамамен 20 000 × 126 000 пиксел, яғни 2520 мегапиксел, ал BG және NIR жолақтарының тар суреттері үшін 4000 × 126 000 пиксел (504 мегапиксел). Бір сығылмаған суретке дейін 28 Гбит қажет. Дегенмен, бұл суреттер сығылған күйде жіберіледі, олардың ең үлкен мөлшері 11,2 гигабит. Бұл суреттер HiRISE веб-сайтында JPEG 2000 деп аталатын жаңа форматта көпшілікке қолжетімді. Ықтимал қону орындарын картаға түсіруді жеңілдету үшін HiRISE стерео жұп суреттерді жасай алады, олардың көмегімен топографияны 0,25 метрлік дәлдікпен өлшеуге болады.