220 likes | 366 Views
TECHNOLOGIE KOSMICZNE, Podstawy budowy aparatury pomiarowej Piotr Orleański / CBK PAN / Wykład 1_PFS / 02.03.2005 / strona 1. Bloki zbudowane w CBK PAN. PFS – Mars Express.
E N D
TECHNOLOGIE KOSMICZNE, Podstawy budowy aparatury pomiarowej Piotr Orleański / CBK PAN / Wykład 1_PFS / 02.03.2005 / strona 1 Bloki zbudowane w CBK PAN PFS – Mars Express
TECHNOLOGIE KOSMICZNE, Podstawy budowy aparatury pomiarowej Piotr Orleański / CBK PAN / Wykład 1_PFS / 02.03.2005 / strona 2 Planetary Fourier Spectrometer (PFS) dla misji ESA - Mars Express Interferometr Michelsona
TECHNOLOGIE KOSMICZNE, Podstawy budowy aparatury pomiarowej Piotr Orleański / CBK PAN / Wykład 1_PFS / 02.03.2005 / strona 3 Planetary Fourier Spectrometer (PFS) dla misji ESA - Mars Express Dwa typy pomiarów za pomocą spektrometrów fourierowskich
TECHNOLOGIE KOSMICZNE, Podstawy budowy aparatury pomiarowej Piotr Orleański / CBK PAN / Wykład 1_PFS / 02.03.2005 / strona 4 Planetary Fourier Spectrometer (PFS) dla misji ESA - Mars Express
TECHNOLOGIE KOSMICZNE, Podstawy budowy aparatury pomiarowej Piotr Orleański / CBK PAN / Wykład 1_PFS / 02.03.2005 / strona 5 Planetary Fourier Spectrometer (PFS) dla misji ESA - Mars Express
TECHNOLOGIE KOSMICZNE, Podstawy budowy aparatury pomiarowej Piotr Orleański / CBK PAN / Wykład 1_PFS / 02.03.2005 / strona 6 • Zalety spektrometrów fourierowskich: • Wysoka czułość optyczna, • Wysoka czułość energetyczna, • Pomiar całego spektrum w tym samym momencie, • Rozdzielczość ograniczona przede wszystkim przesuwem zwierciadła, • Duży zakres spektralny ograniczony przede wszystkim możliwościami zastosowanego detektora, • Możliwośc bezpośredniej obróbki matematycznej na sygnale z uwzględnieniem charakterystyki przyrządu. • Wady spektrometrów fourierowskich: • Złożoność konstrukcji
TECHNOLOGIE KOSMICZNE, Podstawy budowy aparatury pomiarowej Piotr Orleański / CBK PAN / Wykład 1_PFS / 02.03.2005 / strona 7 Przykład spektrometru fourierowskiego - egzemplarz prototypowy (laboratoryjny) wykonany dla misji CESAR
TECHNOLOGIE KOSMICZNE, Podstawy budowy aparatury pomiarowej Piotr Orleański / CBK PAN / Wykład 1_PFS / 02.03.2005 / strona 8 Planetary Fourier Spectrometer (PFS) dla misji ESA - Mars Express • Założenia dla PFS: • Dwa kanały pomiarowe: SW 1.2 -5.0m, LW 5-50 m, lub SW 2000-8000 cm-1, LW 230-2000 cm-1 • Rozdzielczość spektralna 2cm -1, • Pole widzenia 2 deg, • Detektory: SW PbSe, 0,7x0,7mm, NEP 1*10-12 W/Hz^.5, LW LiTaO3,1.4 mm, 4* 10-10 W/Hz^.5 • Interferometr typu „double pendulum”, zwierciadła „cubic corner reflectors”, • Ruch zwierciadeł +/- 15mm, zmiana drogi optycznej 5mm • Czas pomiaru 4.5sek, • Interferogram dwustronny, SW 16384 próbki / 608nm, LW 4096 próbek / 2432nm, • Laser referencyjny : dioda laserowa stabilizowana termicznie 1216 nm, zero-cross detection • Spektrogram: SW 8192 punkty, LW 2048 punktów, dynamika 6000 poziomów, • Obróbka FFT na pokładzie SW 3.35sek, LW 0.83sek, pamięć 32Mbits, • Masa około 30kg, z czego 20kg to blok interferometru, • Pobór mocy około 40W
TECHNOLOGIE KOSMICZNE, Podstawy budowy aparatury pomiarowej Piotr Orleański / CBK PAN / Wykład 1_PFS / 02.03.2005 / strona 9 Planetary Fourier Spectrometer (PFS) dla misji ESA - Mars Express Artystyczna wizja satelity Mars Express
TECHNOLOGIE KOSMICZNE, Podstawy budowy aparatury pomiarowej Piotr Orleański / CBK PAN / Wykład 1_PFS / 02.03.2005 / strona 10 Planetary Fourier Spectrometer (PFS) dla misji ESA - Mars Express
TECHNOLOGIE KOSMICZNE, Podstawy budowy aparatury pomiarowej Piotr Orleański / CBK PAN / Wykład 1_PFS / 02.03.2005 / strona 11 Planetary Fourier Spectrometer (PFS) dla misji ESA - Mars Express Aparatura naukowa umieszczona na satelicie Mars Express
TECHNOLOGIE KOSMICZNE, Podstawy budowy aparatury pomiarowej Piotr Orleański / CBK PAN / Wykład 1_PFS / 02.03.2005 / strona 12 Planetary Fourier Spectrometer (PFS) dla misji ESA - Mars Express Start 2 czerwca 2003 z Bajkonuru Oddzielenie się lądownika Beagle 19 grudnia 2003 Wejście na orbitę marsjańską 24 grudnia 2003
Deep Space Block/Unblock Systems Temp. Scanner Interferometer Optics Low Pass Filters Gain Controls High accuracy A/D Converters Black Body Moving Mirror Zero Cross Detector Sample Trigger Temp. Calibration Lamp Power Supply Unit HouseKeeping System On-Board Commands On-Board Telemetry Mass Memory Digital Signal Processor Primary Power HPC Satellite’s HK Satellite’s Main Computer (OBDH) TECHNOLOGIE KOSMICZNE, Podstawy budowy aparatury pomiarowej Piotr Orleański / CBK PAN / Wykład 1_PFS / 02.03.2005 / strona 13 Planetary Fourier Spectrometer (PFS) Mars Express Mission Motion control Main Controller of Fourier Spectrometer
TECHNOLOGIE KOSMICZNE, Podstawy budowy aparatury pomiarowej Piotr Orleański / CBK PAN / Wykład 1_PFS / 02.03.2005 / strona 14 Planetary Fourier Spectrometer (PFS) dla misji ESA - Mars Express
TECHNOLOGIE KOSMICZNE, Podstawy budowy aparatury pomiarowej Piotr Orleański / CBK PAN / Wykład 1_PFS / 02.03.2005 / strona 15 Planetary Fourier Spectrometer (PFS) dla misji ESA - Mars Express Interferometr spektrometru fourierowskiego PFS
TECHNOLOGIE KOSMICZNE, Podstawy budowy aparatury pomiarowej Piotr Orleański / CBK PAN / Wykład 1_PFS / 02.03.2005 / strona 16 Planetary Fourier Spectrometer (PFS) dla misji ESA - Mars Express Bloki elektroniki (interferometru z lewej, procesora centralnego powyżej) spektrometru fourierowskiego PFS
TECHNOLOGIE KOSMICZNE, Podstawy budowy aparatury pomiarowej Piotr Orleański / CBK PAN / Wykład 1_PFS / 02.03.2005 / strona 17 Planetary Fourier Spectrometer (PFS) dla misji ESA - Mars Express System blokowania interferometru spektrometru fourierowskiego PFS
TECHNOLOGIE KOSMICZNE, Podstawy budowy aparatury pomiarowej Piotr Orleański / CBK PAN / Wykład 1_PFS / 02.03.2005 / strona 18 Planetary Fourier Spectrometer (PFS) dla misji ESA - Mars Express Interferometr Skaner Centralny procesor Zasilacz
TECHNOLOGIE KOSMICZNE, Podstawy budowy aparatury pomiarowej Piotr Orleański / CBK PAN / Wykład 1_PFS / 02.03.2005 / strona 19 Planetary Fourier Spectrometer (PFS) dla misji ESA - Mars Express • Basic technical parameters of the scanner • dimensions 259x180x175.5 mm, • mass 3,5 kg, • diameter of the entrance window 88 mm, • diameter of the exit window 78 mm, • number of pre-defined positions 8, • measurement positions nadir,±12.50,±250, • calibration positions SWC, LWC, cold space, • power consumption: • normal or sleeping mode 0.5 W, • calibration mode 4 W, • mirror positioning mode 5.5 W
TECHNOLOGIE KOSMICZNE, Podstawy budowy aparatury pomiarowej Piotr Orleański / CBK PAN / Wykład 1_PFS / 02.03.2005 / strona 20 Planetary Fourier Spectrometer (PFS) dla misji ESA - Mars Express
TECHNOLOGIE KOSMICZNE, Podstawy budowy aparatury pomiarowej Piotr Orleański / CBK PAN / Wykład 1_PFS / 02.03.2005 / strona 21 Planetary Fourier Spectrometer (PFS) dla misji ESA - Mars Express Testy skanera spektrometru fourierowskiego PFS
TECHNOLOGIE KOSMICZNE, Podstawy budowy aparatury pomiarowej Piotr Orleański / CBK PAN / Wykład 1_PFS / 02.03.2005 / strona 22 Ostatnie wyniki ogłoszone przez PI eksperymentu PFS, prof. Vittorio Formisano na konferencji w ESA/ESTEC 25 lutego 2005 • We have found methane andformaldehyde in the atmosphere ofMars. Methane can be a biomarker • The map of water vapour close tothe surface largely matches themethane map. • Methane is correlated withformaldehyde, which should besimply considered as oxidisedmethane (iron oxides are efficientcatalysers) • The correlation between watervapour, methane and possible underground acquifers (MarsOdyssey) points to a commonunderground source for water andmethane.