奥西里斯机载主要仪器
2017-02-14
除了电子通信设备外,奥西里斯还搭载了一整套仪器,它们可以在许多波段研究贝努,为贝努拍照,以及提取贝努的实体样本送回地球。以下是奥里西斯机载的部分主要仪器的简介。
相机套组 这个套组包括复合相机、绘图相机和取样相机。通过提供全球地图、取样点勘测、高像素拍摄和记录样本提取过程,该套组可以合力获取贝努的多方面信息。其中,复合相机也是一部20厘米口径的望远镜。随着奥西里斯与贝努的距离越来越近,复合相机拍摄的图像分辨率也越来越高。绘图相机搜寻贝努的天然卫星和放气羽流。它将以4种颜色绘制贝努地图,并且对取样地点进行高分辨率拍摄。取样相机持续记录样本提取情况。
激光高度仪 它是一种通过扫描来进行光探测和测距的仪器。它与雷达颇为相似,但它使用光而非无线电波来测量距离。激光高度仪将在贝努表面发射激光脉冲,被反射的脉冲有一部分会被高度仪接受到。通过仔细测量脉冲发出和返回之间的时间差,再根据脉冲的速度——即光速——就能计算出奥西里斯与贝努表面之间的距离。这让高度仪能以高分辨率探测贝努地形学信息。高度仪还将辅助其他仪器,以及导航和引力分析。
可见光和红外光光谱仪 通过光测量,它能提供矿物质和有机物的光谱图,以及候选取样地点的局部光谱信息。它还将提供全面的小行星光谱数据和全球光谱地图。它的解析能力和这些光谱范围足以提供贝努表面矿物学地图,以及碳酸盐、硅酸盐、硫酸盐、氧化物、水分和许多有机化合物的分子成分。
热辐射光谱仪 通过采集热红外数据,热辐射光谱仪提供矿物质和热辐射光谱地图,以及采样候选地的光谱信息。热辐射光谱仪提供全面的贝努光谱数据、全球光谱地图和取样地光谱信息,这些信息被用于描述贝努全球、地区和局部的矿物质构成,以及贝努表面的热辐射。热辐射光谱仪的波长范围、光谱解析度和放射性测量性能足以解析和识别硅酸盐、碳酸盐、硫酸盐、磷酸盐、氧化物和过氧化物矿物质的主要振动吸收特性。热辐射光谱仪也被用来测量贝努的热辐射总量,由此帮助测量贝努的全球放射性。热辐射光谱仪的研发是基于用在火星表面探测的类似装置,科学家相信,前者能够适应贝努表面对光学元器件潜在的严重尘埃污染。
X光成像光谱仪 这种光谱仪由美国大学生研发,将被用来测量贝努表面存在哪些元素和这些元素的丰度。这样的测量将补充由机载其他仪器提供的矿物地图。X光成像光谱仪利用了这样一个事实——太阳X射线和太阳风与贝努的表层土相互作用,贝努表面的原子会吸收这些X射线,导致原子变得不稳定,并且释放自己的X射线。重新发出的X射线所具有的能量由发出射线的原子决定。这一过程被称为荧光。X光成像光谱仪实际上是一种能拍摄X射线荧光谱线发射的射电望远镜,它能绘制贝努表面存在的不同元素的分布图。
样本返回系统 它由一个取样头和一条3.35米长的铰合臂组成。机载氮源将支持3次取样尝试,取样总量不少于60克。此外,表面接触垫也将采集细小颗粒物质。该系统的亮点包括:缓慢接近贝努表面,速度仅为0.2米/秒;与贝努表面接触面积的直径在25米以内;单次取样时间不到5秒钟;氮射流液化表层土;通过飞船的惯性增压,查证取样量是否足够;取样头有成像装置;取样头存放在样本返回舱中返回地球。