A Miniature Thermal Emission Spectrometer (Mini-TES) ( angolul - "miniature thermo emission spectrometer") egy Fourier-transzformációs infravörös spektrométer [1] , amelyet egy objektum (általában kőzet , kövek) összetételének meghatározására használnak távolról [1] [ 2 ] [3] . Az elektromágneses spektrum termikus infravörös részén végzett mérések révén képes áthatolni a Mars felszínére jellemző porrétegen , ami távoli megfigyeléseknél problémás. A Mini-TES-t az űrügynökség két ikerroverjének fedélzetére telepítették NASA – „Spirit” (MER-A) és „ Oportunity ” (MER-B), amelyek 2004 januárjában landoltak a Marson a Mars Exploration Rover program [1] keretében .
A Mini-TES-t eredetileg a Raytheon fejlesztette ki az Arizonai Állami Egyetem Földtani Tudományok Tanszéke számára [1] . A Mini-TES a Thermal Emission Spectrometer (TES) miniatűr változata, amely a Mars Global Surveyor űrszonda része volt , és amely 1997 és 2006 között vizsgálta a Marsot a pályáról [1] . Az összegyűjtött TES-adatok segítettek a tudósoknak kiválasztani a Spirit roverek ( Gusev -kráter ) és az Opportunity ( Meridian Plateau ) leszállóhelyeit .
A Mini-TES az 5-29,5 µm spektrumtartományt fedi le [1] [3] . Közvetlenül a megfigyelésekhez a Cassergen rendszer belső kompakt teleszkópját használják , amely pontosan a rover üreges árboca (Pancam Mast Assembly) alatt található [1] . 6,35 cm átmérőjű [1] főtükörrel , f/12 rekesznyílással és 8 és 20 mrad térbeli felbontással [3] rendelkezik . A 20 mrad módot a panoráma, míg a 8 mrad módot a pontszkennelésre használják [1] . Más műszerekkel ellentétben a Mini-TES közvetlenül a rover belsejében található egy "elektronikával ellátott hőblokkban", és a periszkóp elvén működő tükörrendszer egy üreges árbocon keresztül irányítja befelé a fényt a műszerbe [1] [ 2] [3] [4] . A fényátirányító rendszer egy hengeres üreges árboc szerelvényben található a fő kamerák ( Pancam , Navcam ) mellett [4] . Két tükörből áll, amelyek egymáshoz képest 45°-os szöget zárnak be [1] [4] . Az egyik tükör közvetlenül az árbocnál fix és statikus, a másik tükör pedig a betekintőablakkal szemben forgatható [4] . Ennek oka, hogy az ablak másik oldalán egy ismert paraméterű kalibrációs cél található, amely a Mini-TES hőmérséklet-kalibrálásokhoz szükséges [4] . Ha a műszert kalibrálni kell, akkor a második tükör a cél felé fordul, és az első tükörrel azonos 45°-os szögben marad. A betekintő ablak a hengeres üreges szerelvény mögött található, és egy grafittömítésekkel ellátott kerek forgó redőny nyitja [4] . A Mini-TES kalibrálásához két célpontot használnak: az első cél a hengeres üreges csomóponton belül, a második pedig kívül, a rover napelemsorai közelében [1] . Az interferogramot két másodpercenként összegyűjtik, és továbbítják a rover számítógépéhez, ahol a gyors Fourier-transzformációt , a spektrális összegzést, a veszteségmentes tömörítést és az adatformázást végzik el a későbbi továbbításhoz a Földre [1] . A Mini-TES méretei 23,5 × 16,3 × 15,5 cm, súlya 2,4 kg [1] [3] , míg a teljes rover súlya 185 kg. Az áramfelvétel 5,6 W [1] [3] .
A Mini-TES-t ígéretes kőzetek és talajok azonosítására használták, amelyeket a roverek többi tudományos műszerével később alaposabban megvizsgáltak, valamint meghatározták a marsi kőzeteket alkotó folyamatokat [1] . A Mini-TES egy kiválasztott kő vagy tárgy infravörös sugárzását méri, amelyet 167 különböző hullámhosszon bocsát ki , és információt ad annak összetételéről. A készülék egyik feladata a vízzel való kölcsönhatás során képződő ásványok felkutatása (például karbonátok , agyagok ) [1] [2] . A műszer képes az ég felé nézni, hőmérsékleti profilokat készíteni a marsi légkörről , és kiszámítani a megemelt por és vízgőz koncentrációját [1] [2] .
A tudományos csapat kezdetben nem számított arra, hogy a Spirit és az Opportunity Mini-TES roverek túlélik a hideg marsi telet, még akkor sem, ha maguk a roverek túlélték. Úgy gondolták, hogy egy alumínium szerelvénybe helyezett kis kálium-bromid (KBr) sugárosztó megreped a nem megfelelő hőtágulási együttható miatt . Ez azonban nem történt meg, és a Mini-TES mindkét roveren túlélt több marsi telet, és a Spirit Mini-TES-ét továbbra is rendszeresen használták távoli megfigyelésekre, egészen a rover 2010-es meghibásodásáig. Az Opportunity rover Mini-TES-ét 2007-től a küldetés végéig nem használták, mivel 2007-ben egy erős porvihar porral tömítette el a fényvisszaterelő tükröket [5] .
A roverek fedélzetén további két , eltérő típusú spektrométer ( APXS és MIMOS II ) található, amelyek a manipulátorukra vannak felszerelve. További információt adnak a kőzetek összetételéről, ehhez azonban spektrométereket kell közel vinni a vizsgált mintához.
A Mini-TES Pancam kamerákkal párosítható a környező terület elemzéséhez.
A Mars Exploration Rover küldetés üreges hengeres árboc szerelvényében található fényátirányító rendszer belső szerkezete
Mini-TES műszer külső kalibrációs célpontja
Összetett térkép a hematit koncentrációjáról az Opportunity rover - Eagle kráter leszállóhelyéről . Minél vörösebb az árnyalat, annál nagyobb a hematit koncentrációja. A Pancam-képekkel borított Mini-TES-adatokból készült kép . A rover leszállóegysége is látható a bal oldalon [6]
Összetett kép a Mini-TES- ből a Spirit roverről a Gusev - kráterben . Minél vörösebb az árnyalat, annál magasabb a hőmérséklet, és minél kékebb, annál hidegebb, ill.
Mars Exploration Rover Program | ||
---|---|---|
Fő |
| |
Marsjáró "Spirit" |
| |
Marsjáró, az Opportunity |
| |
Eszközök |
| |
Összefüggő |
|
Mars | ||||||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Areográfia |
| |||||||||||||||
műholdak | ||||||||||||||||
Tanulmány | ||||||||||||||||
Mars a kultúrában |
| |||||||||||||||
Egyéb | ||||||||||||||||
|
A Mars felfedezése űrhajóval | |
---|---|
Repülő | |
Orbitális | |
Leszállás | |
roverek | |
Marshalls | |
Tervezett |
|
Javasolt |
|
Sikertelen | |
Törölve |
|
Lásd még | |
Az aktív űrhajók félkövérrel vannak kiemelve |