HiRISE

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Um funcionário prepara a HiRISE antes de seu envio para a acoplagem à sonda espacial.

A High Resolution Imaging Science Experiment é uma câmera a bordo da Mars Reconnaissance Orbiter. O instrumento de 65 kg, orçado em $40 milhões (USD) foi construído sob a direção do Laboratório Lunar e Planetário da Universidade do Arizona pela Ball Aerospace & Technologies. Este consiste em um telescópio refletor medindo 0.5 m, o maior de qualquer missão no espaço exterior, o que o permite obter imagens de Marte com uma resolução de 0.3 m/pixel, captando com detalhes objetos medindo menos de um metro.

Em 2010, a HiRISE havia mapeado 1 por cento da superfície de Marte com essa qualidade.[1]

História[editar | editar código-fonte]

Aproximação da primeira imagem de Marte da câmera HiRISE.

No final dos anos 80, Alan Delamere do Ball Aerospace começou a planejar um tipo de captação de imagens de alta resolução para auxiliar no retorno de amostras e exploração da superfície de Marte. No início de 2001 ele firmou uma parceria com Alfred McEwen da Universidade do Arizona para propor uma câmera dessa espécie para a Mars Reconnaissance Orbiter (MRO), a NASA formalmente aceitou o pedido em 9 de novembro de 2001.[2]

Ao Ball Aerospace foi dada a responsabilidade de construir a câmera, tendo eles entregue a HiRISE à NASA em 6 de dezembro de 2004, para a integração com os outros componentes da sonda.[3] Ela foi preparada para lançamento a bordo da MRO em 15 de agosto de 2005, a equipe de desenvolvimento da HiRISE estava presente.[4]

Durante a viagem da MRO, a HiRISE fez vários disparos de calibração incluindo vários na Lua e no aglomerado estelar Caixa de Jóias. Essas imagens ajudaram a calibrar a câmera a preparando para capturar imagens de Marte.

Em 10 de março de 2006, a MRO entrou na órbita marciana e posicionou a HiRISE para capturar as primeiras imagens de Marte.[5] O instrumento teve duas oportunidades de obter imagens de Marte (a primeira foi em 24 de março de 2006) antes que a MRO entrasse na fase de aerofrenagem, durantre a qual a câmera foi desligada por 6 meses.[6] Ela foi ligada com sucesso em 27 de setembro, e tirou as primeiras fotos em alta resolução em 29 de setembro.

Em 6 de outubro de 2006 a HiRISE obteve a primeira imagem da cratera Victoria, um local que estava também sendo estudado pelo veículo Opportunity.[7]

Em fevereiro de 2007 sete detectores mostraram sinais de degradação, com um canal infra vermelho quase que completamente degradado, e o outro exibindo sinais avançados de degradação. Os problemas parecem desaparecer quando altas temperaturas são utilizadas para se obter imagens com a câmera.[8] Em março, a degradação parece ter estabilizado, mas a causa por trás disso permanece desconhecida.[9] Experimentos subsequentes com o Modelo de Engenharia (EM) no Ball Aerospace forneceram evidência definitivo para a causa: contaminação nos conversores analógico-para-digital (ADCs) o fazia com que o bit flipping criasse a aparente interferência e dados de baixa qualidade das imagens, combinado com falhas no design levando à entrega de ondas analógicas de baixa qualidade para os ADCs. Trabalho posterior demonstrou que a degradação pode ser revertida provocando um aquecimento dos ADCs.

Em 03-10-2007 a HiRISE se voltou para a Terra, e tirou uma foto desta e da Lua. Em uma imagem colorida de alta resolução, a Terra ocupou um espaço de 90 pixels e a Lua 24 pixels a uma distância de 142 milhões de km.[10]

Em 25 de maio de 2008, a HiRISE capturou uma imagem da Mars Phoenix Lander da NASA descendo de para quedas em Marte. Foi a primeira vez que uma sonda especial capturou imagens da descida final de outra sonda especial em um planeta.[11]

Em 1º de abril de 2010, a NASA liberou as primeiras imagens sob o programa HiWish no qual sugeriu se que apenas planícies fossem fotografadas pela HiRISE. Uma das oito localidades foi Aureum Chaos.[12] A primeira imagem abaixo fornece uma visão ampla da área. As duas imagens seguintes são da HiRISE.[13]

Propósito[editar | editar código-fonte]

Comparação da resolução da câmera da MRO HiRISE com sua predecessora, a MOC a bordo da MGS

A câmera da HiRISE foi desenvolvida para observer formações na superfície de Marte em maior detalhe que seria possível anteriormente.[14] Isso permite o estudo da idade das formações marcianas, a procura de locais para a aterrisagem para futuras sondas espaciais, e em geral, ver detalhes maiores do que os que haviam sido captados a partir da órbita. Fazendo isso, torna-se possível realizar melhores estudos dos canais e vales marcianos, formações vulcânicas, possíveis vestígios de lagos e oceanos e outras características do terreno tal como elas existem na superfície marciana.[15]

Ao público geral será em breve permitido requisitar que a HiRISE capture imagens de determinados locais de Marte. Por essa razão, e devido ao acesso inédito às imagens pelo público em geral, logo após terem sido recebidas e processadas, à câmera foi dada a filosofia, "A Câmera do Povo".[16]

Design[editar | editar código-fonte]

A Terra e a Lua vistas a partir da Mars Reconnaissance Orbiter, imagem obtida pela HiRISE

A HiRISE foi desenvolvida para ser uma câmera de alta resolução desde o início. Ela possui um grande espelho, bem como uma grande câmera CCD. Devido a isso, ela atinge uma resolução de 1 microradiano, ou 0.3 metros a uma altura de 300 km (por comparação, imagens de satélite do Google Maps estão disponíveis a 1 metro.[17]) Ela pode obter imagens em três bandas de cores, 400–600 nm (azul-verde ou B-G), 550–850 nm (vermelho) e 800–1,000 nm (próximo ao infra vermelho ou NIR).[18]

A HiRISE incorpora um espelho primário medindo 0.5-metros, o maior telescópio ótico já enviado além da órbita da Terra. A massa do instrumento é de 64.2 kg.[19]

As imagens em cor vermelha possuem uma largura de 20,048 pixels (6 km em uma órbita de 300 km), e as verde-azul e infra vermelhas 4,048 pixels (1.2 km). O computador de bordo da HiRISE lê essas linhas em cincronia com a velocidade ao solo da sonda, o que significa que as imagens são potencialmente ilimitadas em altura. Praticamente, ela é limitada pela capacidade de memória do computador de bordo de 28 Gb. O tamanho nominal máximo das imagens em vermelho (comprimidas a 8 bits por pixel) é de aproximadamente 20,000 × 126,000 pixels, ou 2520 megapixels e 4,000 × 126,000 pixels (504 megapixels) para as imagens mais estreitas das bandas Azul-Verde e NIR. Uma única imagem não comprimida utiliza mais de 28 Gb. No entanto, essas imagens são transmitidas com um tamanho máximo típico de 11.2 Gb. Essas imagens são liberadas para o público em geral no site da HiRISE via um novo formato chamado JPEG 2000.[20][21]

Para facilitar o mapeamento de locais potenciais para aterrisagem, a HiRISE pode produzir pares em estéreo de imagens das quais a topografia pode ser medida com uma precisão de 0.25 metros.

Convenções para os nomes das imagens[editar | editar código-fonte]

As imagens da HIRISE estão disponíveis para o público, então pode ser útil saber seu nome. Extraído da documentação oficial:

Name:
ppp_oooooo_tttt_ffff_c.IMG
ppp = Mission Phase:
  INT = Integration and Testing
  CAL = Calibration Observations
  ATL = ATLO Observations
  KSC = Kennedy Space Center Observations
  SVT = Sequence Verification Test
  LAU = Launch
  CRU = Cruise Observations
  APR = Mars Approach Observations
  AEB = Aerobraking Phase
  TRA = Transition Phase
  PSP = Primary Science Orbit (nov 2006-nov 2008)
  REL = Relay phase
  E01 = 1st Extended Mission Phase if needed
  Exx = Additional extended Missions if needed
oooooo = MRO orbit number
tttt = Target code
ffff Filter/CCD designation:
RED0-RED9 - Red filter CCDs
IR10-IR11 – Near-Infrared filter CCDs
BG12-BG13 – Blue-Green filter CCDs
c = Channel number of CCD (0 or 1)

O código alvo se refere à posição latitudinal do centro da observação relativa ao início da órbita. O início da órbita se localiza no equador no lado descendente (face onde é noite) da orbita. Um código alvo de 0000 se refere ao início da órbita. O código alvo aumenta em valor ao longo do percurso da órbita variando de 0000 a 3595. Essa convenção permite que a ordem do nome do arquivo esteja em seqüência com o tempo. Os primeiros três dígitos referem-se ao número dos graus inteiros desde o início da órbita, o quarto dígito refere-se aos graus fracionários arredondado para os 0.5 graus mais próximos. Valores maiores que 3595 referem-se a observações fora de Marte ou observações especiais.

Exemplos de código alvo:

0000 – planned observation at the equator on descending side of orbit.
0900 – planned observation at the south pole.
1800 – planned observation at the equator on the ascending side (day side) of the orbit.
2700 – planned observation at the north pole.

Valores para observações fora de Marte e observações especiais:

4000 – Star Observation
4001 – Phobos Observation
4002 – Deimos Observation
4003 – Special Calibration Observation

Notas[editar | editar código-fonte]

  1. Microsoft and NASA Bring Mars Down to Earth Through the WorldWide Telescope (07.12.10) - NASA
  2. «UA-Led Team's Ultra-High Resolution Camera Selected for 2005 Launch to Mars» (Nota de imprensa). UANews. 9 de novembro de 2001. Consultado em 8 de junho de 2006 
  3. «Ultra-sharp, Mars-Bound HiRISE Camera Delivered» (Nota de imprensa). UANews. 6 de dezembro de 2004. Consultado em 8 de junho de 2006 
  4. «UA Team Cheers Launch of Mars Reconnaissance Orbiter, HiRISE» (Nota de imprensa). UANews. 8 de agosto de 2005. Consultado em 8 de junho de 2006 
  5. «Mars Reconnaissance Orbiter Successfully Enters Orbit Around Mars!». NASA MRO website. Cópia arquivada desde o original em 3 de junho de 2006. Consultado em 8 de junho de 2006 
  6. «UA Team Cheers Launch of Mars Reconnaissance Orbiter, HiRISE» (Nota de imprensa). NASA. 24 de março de 2006. Consultado em 8 de junho de 2006 
  7. HiRISE | Victoria Crater at Meridiani Planum (TRA_000873_1780)
  8. «Spacecraft Set to Reach Milestone, Reports Technical Glitches» (Nota de imprensa). NASA. 7 de fevereiro de 2007. Consultado em 6 de março de 2007 
  9. Shiga, David (16 March 2007). «Ailing Mars camera is stable – for now» NewScientist.com news service [S.l.] Consultado em 18 de março de 2007  Verifique data em: |date= (ajuda)
  10. «Earth and Moon as Seen from Mars». NASA. 3 de março de 2008. Consultado em 21 de junho de 2008 
  11. «Camera on Mars Orbiter Snaps Phoenix During Landing». JPL website. Consultado em 28 de maio de 2008 
  12. http://uahirise.org/releases/hiwish-captions.php
  13. http://hirise.lpl.arizona.edu/ESP_016869_1775
  14. Alan Delamere (2003). «MRO HiRISE: Instrument Development» (PDF). Consultado em 25 de maio de 2008 
  15. «Science Goals». Lunar and Planetary Laboratory, University of Arizona. Consultado em June 7, 2006  Verifique data em: |access-date= (ajuda)
  16. «HiRISE». Lunar and Planetary Laboratory, University of Arizona. Consultado em 19 March 2006  Verifique data em: |access-date= (ajuda)
  17. "Google Earth FAQ" Google Earth Website.
  18. «MRO HiRISE Camera Specifications». HiRISE website. Consultado em 2 January 2006  Verifique data em: |access-date= (ajuda)
  19. Mission to Mars: the HiRISE camera on-board MRO, Focal plane arrays for space telescopes III, 27–28 August 2007, San Diego, California, USA
  20. «HiRISE: Instrument Development» (PDF). NASA Ames Research Center website. Consultado em 7 February 2006  Verifique data em: |access-date= (ajuda)
  21. «Fact Sheet: HiRISE» (PDF). National Air and Space Museum. Consultado em 18 February 2006  Verifique data em: |access-date= (ajuda)

Ligações externas[editar | editar código-fonte]