Zobrazovací systém tepelné emise - Thermal Emission Imaging System - Wikipedia

Tento článek je o kamerovém systému. Souhvězdí pěti satelitů NASA viz THEMIS. Pro další použití viz Themis (disambiguation).
Přístroj THEMIS, než je namontován na Mars Odyssey.

The Systém zobrazování tepelných emisí (THEMIS) je kamera na palubě 2001 Mars Odyssey orbiter. Je to obraz Mars ve viditelném a infračervený části elektromagnetické spektrum za účelem stanovení tepelných vlastností povrchu a upřesnění distribuce minerály na povrchu Marsu podle určení Spektrometr tepelné emise (TES). Kromě toho pomáhá vědcům pochopit, jak mineralogie Marsu souvisí s jeho reliéfem a lze jej použít k hledání tepelných hotspotů na marťanském podpovrchu.

THEMIS je spravován z Mars Space Flight Facility v Arizonská státní univerzita a byl postaven Dálkový průzkum Santa Barbara rozdělení Raytheon. Přístroj byl pojmenován po Řecká bohyně spravedlnosti.

Infračervená kamera

Dvě mapy falešných barev stejné oblasti Marsu. Levá je velmi pixelována, zatímco jemné detaily jsou viditelné na pravé.
Porovnání prostorového rozlišení mezi přístrojem MGS TES a přístrojem Odyssey THEMIS. (Spektrální rozlišení jsou nepřímo úměrná.)

THEMIS detekuje tepelnou infračervenou energii emitovanou marťanským povrchem v devíti různých vlnové délky. Osm z nich má vlnové délky mezi 6 a 13 mikrometry, což je ideální oblast infračervené spektrum určit vzory tepelné energie charakteristické pro silikátové minerály. Deváté pásmo má 14,9 mikrometrů a slouží k monitorování Marťanská atmosféra. Nejkratší infračervená vlnová délka, 6,78 mikrometrů, se měří dvakrát ve dvou pásmech, aby se zlepšila odstup signálu od šumu. THEMIS je tedy 10pásmový nástroj, který detekuje devět různých vlnových délek [1].

The absorpční spektrum měřeno THEMIS obsahuje dva druhy informací: teplota a emisivita. Příspěvek teploty k měření dominuje spektru, pokud nejsou data opravena. Infračervený snímek THEMIS pořízený během dne bude ve skutečnosti vypadat podobně jako a stínovaný reliéf mapa, kde jsou svahy obrácené ke slunci světlé (horké) a stínované oblasti tmavé (studené). Na snímku THEMIS pořízeném v noci však lze odvodit termofyzikální vlastnosti povrchu, jako jsou teplotní rozdíly způsobené materiály velikost zrna (tepelná setrvačnost ).

Vliv teploty lze z infračervených dat THEMIS odstranit vydělením obrazu a černé tělo křivka. Výsledný energetický vzorec je spektrum emisivity charakteristika konkrétních minerálů (nebo jiných věcí) nacházejících se na povrchu. Přítomnost minerálů, jako je uhličitany, křemičitany, hydroxidy, sulfáty, amorfní oxid křemičitý, oxidy, a fosfáty lze určit z měření THEMIS.

Tato multispektrální metoda zejména umožňuje vědcům detekovat přítomnost minerálů, které se tvoří ve vodě, a porozumět těmto minerálům v jejich geologickém kontextu.

Infračervená kamera THEMIS byla navržena pro použití ve spojení s daty z Spektrometr tepelné emise (TES), podobný nástroj na Mars Global Surveyor. Zatímco THEMIS má velmi vysokou prostorové rozlišení (100 m) s minimem spektrální rozlišení z pouhých 10 pásem mezi 6 a 15 mikrometry má TES nízké prostorové rozlišení (3 × 6 km) s velmi vysokým spektrálním rozlišením 143 pásem mezi 5 a 50 mikrometry.

Přístup přístroje poskytuje údaje o lokalizovaných ložiscích spojených se sopkami, hydrotermálními procesy a alterací minerálů povrchovou a / nebo podpovrchovou vodou.

Dvě mapy stejné oblasti na Zemi. Levá je ve stupních šedi, zatímco pravá je ve falešných barvách a ukazuje distribuci křemene (červená), uhličitanových minerálů (zelená) a minerálů bohatých na železo (fialová).
Ukázková mapa z přístroje Terra ASTER: Saline Valley, Kalifornie

The Advanced Spaceborne Thermal Emission and Reflection Radiometer (ASTER), nástroj obíhající kolem Země v kosmické lodi Terra, použil podobný přístup k mapování distribuce minerálů na Zemi. Variace v tepelné infračervené falešné barvy snímky jsou způsobeny rozdíly v minerálech, které tvoří skály a půdu.

Objev různých hornin

Mapa oblasti ve stupních šedi na Marsu (od 5 ° S do 6 ° J a od 10 ° Z do 358 ° W (nebo 2 ° E), překračující 0 ° v obou osách), s překrytím falešnými barvami (azurová, zelená, žlutá, červená) ukazující hojnost hematitů na povrchu.
Mapa zobrazující rozložení hematit v Sinus Meridiani. Tato data byla použita k zaměření přistání Rover příležitosti. Hematit se obvykle tvoří za přítomnosti vody. V této oblasti přistála příležitost a našla mnoho důkazů o vodě.

THEMIS našel širokou škálu vyvřelých hornin a minerálů. Některé horniny byly s nízkým obsahem oxidu křemičitého čediče, vysoký oxid křemičitý dacite, olivín čediče, ultramafické (pikritické) čediče a křemenné granitoidní horniny. Olivínové čediče byly přítomny na různých místech, například na podlahách kráterů a v některých vrstvách stěn kaňonu. Minerál olivín je důležitý, protože je běžný u primitivnějších magmas z plášť a rychle se zhoršuje, když je přítomna vlhkost. Pokud je tedy olivín přítomen, klima muselo být od doby, kdy byl olivín vystaven, suché. Křemen - ložiskové kameny byly nalezeny v centrálních zdvižích v kráterech. Skály v centrálním pozvednutí[je zapotřebí objasnění ] byli pravděpodobně jednou pohřbeni několik kilometrů pod povrchem, ale vzneseni procesem nárazu. Skály složení dacitu ukazují, že v magmatických komorách došlo k frakční krystalizaci.[1] V tomto procesu některé minerály vytvářejí krystaly a poté se usazují na dně komory. Různé druhy hornin zvyšují pravděpodobnost, že na Marsu najdete některé užitečné / cenné minerály.

Viditelná kamera

THEMIS má viditelnou zobrazovací kameru, která získává data v pěti spektrálních pásmech, pořizuje snímky s prostorovým rozlišením 18 m (59 ') a dokáže rozlišovat objekty o velikosti návěs. Toto rozlišení je mezi velkými obrázky z Vikingští orbitáři (150 až 300 metrů na pixel) a obrázky ve vysokém rozlišení z kamery Mars Orbiter Camera (MOC) na palubě Mars Global Surveyor (1,5 až 3 metry na pixel). Viditelné obrázky z THEMIS jsou obvykle blízké 20 km široké (12 mil).[2]

Účelem viditelné kamery THEMIS je určit geologický záznam minulých kapalných a sopečných prostředí na Marsu. Tento datový soubor lze navíc použít ve spojení s infračervenými daty k identifikaci potenciálních míst přistání pro budoucí mise na Marsu.

Obrázky z Čtyřúhelník Oxia Palus

  • Eroze vytvořil obrovské jámy se strmými stěnami. Obrázek z Mars Odyssey THEMIS.

  • Eos Chasma s Mensou, plochým výběžkem s útesovými hranami, jak je vidět u THEMIS. Na mnoha místech jsou viditelné vrstvy hornin.

  • Eroze dovnitř Aram Chaos, jak to vidí THEMIS.

  • Bloky v Aramu ukazující možný zdroj vody, jak je vidět THEMIS.

  • Funkce eroze v Ares Vallis, jak to vidí THEMIS

Obrázky z Coprates čtyřúhelník

  • Nirgal Vallis který běží ve dvou čtyřúhelnících, má funkce vypadající jako ty způsobené oslabení. Snímek pořízený s THEMIS.

  • Falešný barevný obraz Candor Chasma zobrazující umístění hydratovaných síran vklady, jak to vidí THEMIS. Červené barvy ukazují skalnatá místa. Zelení a blues ukazují písčitá, prašná místa.

  • Melas Chasma, jak to vidí THEMIS. Kliknutím na obrázek zobrazíte vztah Melase k dalším funkcím.

  • Cliff dovnitř Candor Chasma Plošina, jak ji vidí THEMIS. Kliknutím na obrázek zobrazíte vztah s dalšími funkcemi v obdélníku Coprates.

  • Útes v severní zdi Ganga Chasma, jak to vidí THEMIS. Kliknutím na obrázek zobrazíte vztah s dalšími funkcemi v obdélníku Coprates.

  • Kanály západně od Echus Chasma. Jemný vzor rozvětvených koryt potoků byl pravděpodobně vytvořen z vody pohybující se po povrchu.

  • Dendritické kanály na mesách Echus Chasma. Obrázek je široký 20 mil. Obrázek je v Coprates čtyřúhelník.

  • Rozvětvené kanály na podlaze Melasa Chasmy. Obrázek je v Coprates čtyřúhelník.

Obrázky z Lunae Palus čtyřúhelník

  • Labeatis Fossae, jak to vidí THEMIS.

  • Detailní pohled na Labeatis Fossae, jak jej vidí THEMIS.

  • Nanedi Valles, jak to vidí THEMIS.

  • Nanedi Valles Close-up, jak to vidí THEMIS.

Obrázky z Čtyřúhelník Margaritifer Sinus

  • Obrovské kaňony Aureum Chaos. Vpusti jsou v této zeměpisné šířce vzácní. Obrázek pořízený THEMIS.

  • Aureum Chaos, jak je patrné z Themis.

  • Iani Chaos, jak to vidí THEMIS. Písek z erodujících se stěn pokrývá světlejší podlahový materiál. Kliknutím na obrázek zobrazíte vztah Iani Chaosu k dalším místním funkcím.

  • Detail kanálů na okraji kráteru Holden, jak je vidět THEMIS. Kliknutím na obrázek zobrazíte další podrobnosti.

Obrázky z Čtyřúhelník Phoenicis Lacus

  • Lávové trubice byly jednou zakryty láva tekoucí v nich, ale střechy se nyní zhroutily a láva odešla. Také některé přímé žlaby (chytne ) příčný řez láva kanály. Obrázek pořídil THEMIS.

  • Hřebeny na straně Arsia Mons, velký sopka, možná morény klesl podle ledové aktivity

  • Arsia Mons ukazující jeho pozici mezi ostatními sopkami, jak jej vidí THEMIS.

  • Oti Fossae, jak to vidí THEMIS. Tyto rovnoběžky se nacházejí na severovýchodní straně Arsia Mons; odpovídají trendu NE / SW tří sopek v Tharsis.

  • Oti Fossae, jak to vidí THEMIS. Tyto rovnoběžky se nacházejí na severovýchodní straně Arsia Mons; odpovídají trendu NE / SW tří sopek v Tharsis.

Obrázky z Hellasův čtyřúhelník

  • Funkce odtoku v Reull Vallis, jak to vidí THEMIS. Kliknutím na obrázek zobrazíte vztah Reull Vallis k dalším funkcím.

  • Reull Vallis s podšívkou na podlaze, jak je vidět u THEMIS. Kliknutím na obrázek zobrazíte vztah k dalším funkcím.

  • Vrstvy dovnitř Reull Vallis, jak to vidí THEMIS.

  • Kráter Lipik Kanály, jak je vidí THEMIS.

Obrázky z Memnonia čtyřúhelník

  • Mangala Vallis s efektivnějším ostrovem, jak jej vidí THEMIS.

  • Minio Vallis, jak to vidí THEMIS. Minio Vallis je malý říční kanál poblíž mnohem většího Mangala Vallis.

  • Sabis Vallis, jak to vidí THEMIS. Malé kanály se spojují a tvoří Sabis Vallis.

  • Detail Paduse Vallise, jak ho vidí THEMIS.

Další obrázky z THEMIS

Kráter Bopolu

Hlavní článek: Bopolu (kráter)

  • Kontext pro obrázek

  • Kráter Bopolu, Mars

Specifikace

Zobrazovací systém tepelné emise váží 11,2 kilogramu (24,7 lb), je 54,5 x 37 x 28,6 cm (21,5 x 14,6 x 11,3 palce) a běží na 14 wattů elektrické energie.

Viz také

Reference

  1. ^ Christensen, P. a kol. 2005. Důkazy o magmatickém vývoji a rozmanitosti na Marsu z infračervených pozorování. Příroda: 436. 504–509.
  2. ^ „Archivovaná kopie“. Archivovány od originál dne 25.01.2009. Citováno 2009-02-21.CS1 maint: archivovaná kopie jako titul (odkaz)

externí odkazy