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 собой 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° . Размер матрицы детектора 2048х2048, на которую проецируется четыре изображения размером 2048х256 . Частота работы матрицы 5 м Гц , время экспозиции 419 мс, время между экспозициями 319 мс .

Прибор воспринимает изображение в трёх участках спектра :

• 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° .

Блок управляющей электроники находится отдельно от CaSSIS и располагается на поверхности TGO .

Научные цели

Внешние изображения

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 « » . 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 . 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 . Благодаря стереосъёмке инструмент позволяет создавать объёмные изображения с вертикальным разрешением около 6 метров .

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 .

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 .

Эксплуатация и результаты исследований

Внешние изображения

Получение и первичная обработка данных будет проходить через Европейский центр управления космическими полётами ( Дармштадт , Германия) и Европейский центр космической астрономии ( Вильянуэва-де-ла-Каньяда , Испания) . 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 .

Внешние изображения

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 .

13 июня 2016 года CaSSIS провёл первую съёмку Марса. Снимок был произведён на расстоянии 41 миллион километров при разрешении 460 км на пиксель .

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 . 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 . Это решение заставило пересмотреть состав прибора и вынудило искать новые решения, что привело к появлению CaSSIS .

Разработка и окончательная сборка инструмента CaSSIS была проведена в университете Берна. Телескоп создавался на швейцарском предприятии , детекторы и электронные компоненты произведены итальянской компанией при участии университета Падуи . в Варшаве предоставил блок электропитания, венгерская компания SGF (при участии Аризонского университета) разработала программное обеспечение .

Руководитель проекта CaSISS — Николас Томас ( англ. Nicolas Thomas ) (Бернский университет, Швейцария), заместитель руководителя проекта — Габриэль Кримонезе (Astronomical Observatory, Падуя, Италия). Со стороны ЕКА работы координировал Дункан Голти ( англ. Duncan Goulty ) .

Примечания

Ссылки

• (англ.) . Европейское космическое агентство (2 мая 2016). Дата обращения: 22 мая 2016.
• (англ.) . University of Bern. Дата обращения: 2 июня 2016.
• (англ.) . Европейское космическое агентство (4 февраля 2016). Дата обращения: 2 июня 2016.
• (неопр.) (2016).

Литература

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