Philae: Detalle de equipamiento científico y los resultados hasta la fecha Bashny.Net

Ahora, cuando la sonda Philae dormido durante el tercer día, es el momento de poner punto final a la investigación realizada.





Sonda Philae está equipado con diez sistema científico con una masa total de 26, 7 libras. Sus principales diferencias con equipo normal, terrenal - menos peso, compacidad, la autonomía y la falta de necesidad de servicio. El trabajo realizado en la miniaturización verdaderamente titánica, ya que el establecimiento de la unidad ha sido más de diez años, pero todavía muchos dispositivos Philae más fácil a sus homólogos terrestres casi un orden de magnitud, y también las cosas con el poder. Además, los requisitos estrictos para las temperaturas de funcionamiento - el equipo está funcionando nominalmente sonda en el rango de -130 a 50 ° C.

Sub labor científica total en una cáscara de nuez - un éxito vertiginoso! Aparte de los problemas con el módulo de aterrizaje de aterrizaje (o más bien, la fijación), todos los sistemas funcionaron perfectamente. A pesar de los problemas con la energía, la sonda había implementar de alguna manera todos los objetivos científicos prioritarios.

En virtud de la corte - una descripción detallada de los equipos de Philae, los resultados obtenidos, una gran cantidad de fotos, un par de palabras sobre los problemas encontrados e incluso datos de telemetría real. (Tenga cuidado, el tráfico!)

Todas las investigaciones sistema Philae se puede dividir en cuatro grupos:

• Equipo de observación en las gamas visible e infrarrojo - CIVA, Rolis
• Los dispositivos que se introducen en el núcleo -. SD2, MUPUS
• Instrumentos para el análisis de superficie o seleccionados muestras - COSAC, Ptolomeo, AXP, SESAME
• El equipo de investigación a través del núcleo - CONSERT, ROMAP.
  dispositivos de diseño
  
  
  
  Aparato para la vigilancia en las gamas visible e infrarrojo
  
  
  CIVA (Comet IR & Analizador Visible) - un sistema de resolución de siete cámaras de 1 megapíxeles cada uno y de infrarrojos del espectrómetro. Seis cámaras le permiten obtener una imagen completa de 360 ​​° panorámica, la séptima y permite stereofotosemku.
  Espectrómetro de infrarrojos se utiliza para analizar las muestras recuperadas utilizando SD2. Rango de longitud de onda de funcionamiento - 1-4 micras resolución espacial -. 40 micras
  
  Fotos CIVA han visto probablemente todos, pero sobre si los espectros IR tiro, sin embargo, no se informa. Depende de si usted es un pirólisis de alta temperatura de la muestra (véase la sección sobre SD2).
  La masa total del CIVA -. 4 kg
  cámaras de diseño de la unidad
  
  
  
  
  Rolis ( Ro setta L ander I maging S istema) - montado cámara lander inferior. Diseñado para el rodaje en el proceso de la siembra y después de ella. Vamos a poner las cosas en taladro SD2 en el lugar correcto. Resolución - 1 megapíxeles, campo de visión 75/50 ° (interruptores, se obtiene el permiso de aterrizaje después de 0, 3 mm / píxeles a) la cámara en blanco y negro, pero está equipado con iluminación LED de color rojo, verde, azul e infrarrojo, lo que permite obtener imágenes en color. Temperatura de funcionamiento mínimo - menos de 150 ° C. Soporta la compresión, la relación de compresión puede ser diferente para diferentes partes de la imagen (la región de codificación de intereses). Peso del dispositivo - 0, 4 kg
  . La cámara ha funcionado sin problemas. Después de aterrizar, la cámara fotografió tres lugares diferentes, aunque no está claro qué -. Después del aterrizaje, después del primer "viaje" y después de la segunda o inmediatamente después de la plantación, después de la segunda "viaje" y luego oscile
  ¡Que vienen! B>
  
  Dispositivo, implementado en el kernel
  

  SD2 h4> SD2 - herramienta para la perforación, muestreo y distribución de los suelos. La longitud de la broca - 581, 6 mm de diámetro - 12 mm, la profundidad de perforación máxima - 230 mm. Boer hecha de aleación de aluminio con recubrimiento de diamante, la resistencia máxima a la tracción de la roca - 50 MPa. Tensión de funcionamiento - 28 V.
  
  El dispositivo hace un agujero en la tierra una profundidad predeterminada, selecciona una porción del volumen de roca 10-40 mm² con su parte inferior y se coloca en una caja de calentamiento (horno). La perforación se realiza a través de un agujero en la parte inferior de la unidad, el lugar se puede seleccionar usando la cámara Rolis. La sonda dispone de 26 celdas para muestras de calefacción, dieciséis de ellos mantienen la temperatura a 800 ° C (pirólisis de la muestra), el restante 10 a 180 ° C (para la vaporización / descomposición leve). Cuando se calienta en el segundo, es posible mantener la espectrometría IR usando una CIVA dispositivo debido a la presencia en ellas de prisma de zafiro transparente.
  
  Existe el riesgo de que el dispositivo saldrá del cometa durante la perforación, pero se decidió mantenerla, ya que sin la excavación de una profundidad objetivos científicos no podían considerarse resuelto. La perforación se lleva a cabo en la tarde 14,11 y se tomó dos horas. Boer se redujo a una profundidad máxima y, al parecer, se recogió con éxito las muestras de suelo.
  
  Fue seleccionado porque sólo una muestra, fue necesario decidir si enviarlo para su análisis a la COSAC dispositivo o Ptolomeo. La misión del equipo optó COSAC - principalmente debido a que la información de mejor complementa los datos obtenidos mediante las herramientas de la estación orbital (determinación de compuestos inorgánicos de órbita para llevar a cabo más simple que orgánico). Ptolomeo también tuvo que conformarse con el análisis del polvo que también es muy bueno.
  
  La muestra se trató térmicamente (no especificado aún la temperatura) y se envía para análisis. La excavación, manipulación, transporte y análisis del pasado en el modo normal, no se ha informado de los problemas. Conseguimos una micrografía de la muestra y los espectros IR utilizando el CIVA dispositivo, aún no se aclara.
  
  diagrama y fotos del dispositivo tubo Nominada para el muestreo de suelo:
  
  Las flechas indican las células para estufas:
  
  Horno con prisma de zafiro:
  
  Al ser probado:
  
  Telemetría primera perforación de núcleo de un cometa! Entra y sale ... ... va grande B> En una escala de ordenadas - salidas taladro en mm (gráfico rojo). Es una lástima que no hay datos en el amperímetro, se podía ver cuando el taladro se fue al suelo.
  
  

  MUPUS h4> MUPUS (Sensores de usos múltiples para la superficie y sub-superficie Ciencia) -. Sensores para la medición de las propiedades térmicas y mecánicas del núcleo del cometa a una profundidad de 0-32 cm
  
  En el eje que no se instalaron acelerómetros para determinar la resistencia y la dureza de la superficie del núcleo y el termómetro para determinar la temperatura del suelo.
  
  En la sonda - cámara de infrarrojos MUPUS TM determinación remota de la temperatura de la superficie del núcleo. (Lo siento, no pude encontrar más detalles sobre este dispositivo.)
  
  Por polutorametrovoy mecánica brazo se mueve penetrador, anotado en el martillo mecánico núcleo del cometa. La profundidad máxima de penetración -. 32 cm Penetrator equipado con un termómetro y un detector de conductividad térmica, permite crear perfiles del núcleo respectivo con la profundización del dispositivo, y la tasa de obstrucción puede ser juzgado por la dureza del suelo. Extracción de la sonda no se proporciona (sólo de forma natural en el proceso de erosión del núcleo del cometa).
  
  Para impulsar la investigación sobre el duro suelo en el espacio - no es una tarea fácil. La solución clásica es de cebo eléctrico, pero no permite investigar las capas de suelo en el proceso de obstrucción. El dispositivo se utiliza MUPUS carga tridtsatigrammovy acelerado por un campo magnético de hasta 8 m / s. Tras el impacto, el resorte, el cual se suspende de la carga vuelve a su posición inicial.
  diagrama y fotos del dispositivo
  
  Resultados
  Cámara IR TM mostró "pared vertical muy fría delante de la sonda." Fluctuaciones diarias de temperatura - analizados en la superficie del núcleo se calienta rápidamente en la luz solar directa y se enfría rápidamente cuando no lo son. Los sensores ubicados en la sombra de los arpones de la sonda también registran fluctuaciones diarias de temperatura.
  
  Cuando la temperatura del dispositivo vydviganii cayó penetrador y se observaron algunos cambios en el trabajo de otros dispositivos - al parecer mientras Philae se movió un poco y / o varilla que se ha quedado atascado. Debido a que en base a las lecturas de la cámara de infrarrojos está esperando capa superficial suelto ("probablemente pequeños granos de minerales o polvos orgánicos como la ceniza del tabaco"), Hammer se incluyó en el modo de potencia mínima, pero no trajo el éxito. Incluso después de cambiar a un tercer modo de diseño máxima, la varilla comenzó a entrar en el núcleo. El equipo decidió activar el cuarto modo de indocumentados, a la que llamaron "desesperada". Por desgracia, después de siete minutos de intentos fallidos para negociar fuera de orden. Por lo tanto, la resistencia a la tracción de la superficie del núcleo es claramente mayor que 2 MPa (para la comparación, la resistencia a la tracción de hielo - 0 7-3 MPa hormigón - 2,5 MPa, granito - 5-20 MPa). Los gránulos diseñados para 8-10 MPa, por lo que no se sabe si se introducen en el suelo si disparado. Si entró, sus sensores nos dan información suficientemente valioso.
  
  Es cierto que la decisión fue "golpeado a durar?" Si la sonda no es despertar, entonces, por supuesto. Si usted se despierta, ser un poco insultante - de repente penetrador acaba de conseguir en alguna trama sólida
  .
  Instrumentos para análisis de superficie o muestras seleccionadas
  
  COSAC - una de las principales herramientas de la sonda, la cromatografía-masa espectrómetro de gases (GC con katarometricheskim y detectores de espectrometría de masas). El cromatógrafo de gas portador - helio. El aparato permite la determinación de diversos compuestos orgánicos tales como aminas, ácidos carboxílicos, aminoácidos y otros cromatógrafo equipado con ocho columnas separadas y dos detectores de -. Katarometricheskim dispositivo simple no selectivo (para la detección de un cambio en el gas de material de conductividad fue elegido porque no altera la muestra durante el estudio) y el tiempo de vuelo espectrómetro de masas con ionización por impacto de electrones, que permite determinar la composición del material transmitido. Todo el gas desde el altavoz se dirige hacia TCD, y luego fuera de las columnas (según se requiera) - espectrómetro de masas.
  
  Análisis de la COSAC se realizó inmediatamente después de la perforación y mecanizado. Modos de procesamiento y análisis aún no se libera, pero los informes de problemas han sido reportados.
  
  Ptolomeo - cromatógrafo de gases con un espectrómetro de masas para determinar la composición isotópica. Detector - cuadrupolo-ion ciclotrón (trampa de iones). A diferencia de la COSAC, destinado principalmente para la determinación de los elementos de luz -. ​​De hidrógeno, carbono, nitrógeno y oxígeno isótopos y su relación
  Desde el SD2 muestra de suelo resultante se envía a la COSAC, Ptolomeo sólo analizada recoge polvo («concentrado olfateo»).
  Peso de la unidad - 5 kg (para la comparación, espectrómetros de masas disponibles en el mercado de iones trampa pesan 60 kg hasta cien o más)
  .
  APXS (Alpha de protones X-Ray Espectrómetro) - protón alfa espectrómetro de rayos X para determinar la composición elemental de la superficie del núcleo. Consta de fuente de radiación alfa (curio-244) y los detectores de partículas alfa y la radiación de rayos X. Partículas alfa Espectroscopia basan en el fenómeno de retrodispersión Rutherford y permite determinar el carbono, nitrógeno, oxígeno. Detector de rayos X permite determinar los elementos más pesados ​​-. De sodio a zinc
  
  APXS - imprescindible para el módulo de aterrizaje: bajo peso (sólo 640 gramos!), Bajo consumo de energía y versatilidad que sea casi indispensable (1, 5 W, T al experimento en realidad proporciona energía de desintegración radiactiva..). El único inconveniente notable - la duración del estudio se mide en horas
  .
  Philae produce análisis de superficie utilizando los APXS en el tercer y último lugar de aterrizaje. Información sobre qué tan bien, sin embargo.
  El dispositivo de circuito
  
  SESAME (superficie Sondeo eléctrico y acústico experimentos de seguimiento) - 3 dispositivo para medir las propiedades de las capas externas de la cometa:
  

• CASSE (Cometa Acústica Sondeo Experimento superficie) - experimento en el estudio de la superficie acústica del cometa,

PP (permitividad Probe) - un estudio de sus características eléctricas, que permite determinar la cantidad de hielo a una profundidad de hasta 2 m , DIM (Polvo Monitor de Impacto) identifica las partículas de polvo y hielo depositados sobre la superficie del núcleo.
Información sobre los resultados de SESAME aún no se libera.

Equipo para la investigación a través de la
núcleo CONSERT (Cometa Núcleo Sondeo Experimento por ondas radioeléctricas de transmisión) - para obtener imágenes de radar del núcleo del cometa. El experimento consiste en medir el retardo y la atenuación de las ondas electromagnéticas a lo largo de la trayectoria de la estación espacial y de nuevo a Philae.

El estudio se llevó a cabo con éxito, a pesar de la casi agotada por el tiempo que la batería, pero es obvio que la corta duración de la medida no se le permite hacer la tomografía completa y exacta - el orbitador no se tiene físicamente tiempo para hacer el número requerido de vueltas. Un efecto secundario del experimento es determinar la ubicación de la sonda -. Tal vez le ayudará a encontrar las fotografías con Rosetta

ROMAP (Rosetta Lander magnetómetro y monitor de plasma) - magnetómetro y detector de plasma para estudiar el campo magnético del núcleo del cometa y su interacción con el viento solar. También les permite controlar el proceso de aterrizaje.
Hasta ahora, sólo los datos publicados en el rellano.
Usar Romap rebotes máquina de tiempo preciso

Lo que (aún) no ha hecho
arpones Shoot. La misión problema sólo realmente serio. La razón parece utilizar la nitrocelulosa en el detonador, que, de acuerdo con estudios recientes, en vacío poco fiable. El problema es insultante, al ser sustituida por la composición de algo más que pudo sin problemas. Las deficiencias restantes -. Una consecuencia de la falta de energía causada por el lúpulo No se ha podido analizar el material del núcleo utilizando Ptolomeo - perforar un segundo tiempo no tenía ni el tiempo ni la inclinación (sonda no unida podría fácilmente volar a alguna parte). ¿No tiene tiempo para educar adecuadamente el núcleo del radar. No se puede entrar en el núcleo PEN - la superficie era mucho más difícil de lo esperado. En general, no es culpa de nadie, MUPUS trabajó de acuerdo a las especificaciones. Ejecute los motores de arrastre también fallaron, pero no es un problema, ya que las armas Taser no han funcionado. total de A pesar de los problemas con el bloqueo y la sonda de potencia enfrentado brillantemente con la inmensa mayoría de las prioridades. Cuando me enteré de que la sonda fija falló y se fue a un vuelo no programado, y yo no esperaba que todo va a terminar muy bien. Diez dispositivos científicos complejos, volando más de diez años, volaron más de seis mil millones kilometros - y los diez trabajaron como un reloj suizo. Estoy sinceramente feliz por la ESA - bella obra, fue un increíble пятьдесят siete
.
Me gustaría terminar este artículo con un poema:

Ahora Philae a dormir
Rezamos un rayo de sol antes de barrer
Y si la hibernación romper
Tenemos más la ciencia aún no YOLIOZU exclamación Snark (BadPhysics) 14 de noviembre 2014 blockquote>

Fuente: geektimes.ru/post/241522/