Процесс подгонки модели формы




Поскольку полюс и скорость вращения MU69 не были известны до облета новых горизонтов, необходимо было одновременно подогнать форму и Полюс объекта. Данные, доступные для достижения этой цели, были разрешенными изображениями MU69 они были получены за несколько дней до самого близкого подхода и до самого близкого подхода. Задача была разбита на параметры для Полюса, скорости вращения, среднего альбедо поверхности и параметрически определенной формы. Каждый из двух лепестков КБО был определен с помощью собственной параметрической модели; разделение между лепестками было сделано дополнительным свободным параметром. Для лепестков использовался” октантоидный " формализм (30), который подобен сферическим гармоникам, но является именно эллипсоидом самого низкого порядка. Начиная с предположения, что оба лепестка являются эллипсоидами, затем к модели формы были добавлены возрастающая сложность и пространственное разрешение за счет увеличения гармонических порядков октантоидов. Изображения были преобразованы в радиометрически откалиброванное пространство ввода-вывода, чтобы свести к минимуму работу, которую должна была выполнить программа подгонки.

Для проверки этого набора параметров на соответствие данным были созданы синтетические версии разрешенных изображений следующим образом. Сначала параметрическая форма была растрирована на трехмерную сетку для каждого лепестка, и были вычислены нормали поверхности для каждого полигона в сетке. Затем была рассчитана геометрия изображения с использованием навигационных ядер специй (77) для расстояния до MU69 и мировая система координат (WCS) для пиксельного масштаба и поворота изображения. Затем сетка была визуализирована в OpenGL с использованием производной геометрии. Визуализация выполнялась дважды: один раз для обеспечения буфера глубины и второй раз, когда буфер глубины использовался для обеспечения возможности самозатенения объекта. Второй рендеринг также рассчитал яркость для каждого пикселя изображения в I / F пространство, используя фотометрическую модель Хапке, описанную в тексте. Выполнение рендеринга в OpenGL позволило использовать графические процессоры для ускорения процесса подгонки формы. Визуализированные изображения с каждой камеры New Horizons затем свертывались с помощью функции точечного распространения этой камеры. Это размазывало визуализированные изображения до того же углового разрешения, что и реальные изображения, позволяя прямое сравнение изображений на пиксельной основе, даже в ранних изображениях, в которых MU69 всего несколько пикселей в длину. Наконец, сумма квадратов разности каждого реального изображения сравнивалась с его моделируемой версией; сумма всех этих разностей дает оценку χ2 для любого производного набора параметров.

Поскольку задача теперь сводилась к набору параметров и функции χ 2, для нахождения оптимальной формы и Полюса использовались стандартные методы минимизации функций. Как отмечалось выше, это началось с простых эллипсоидальных форм для каждого лепестка, которые были использованы для поиска начальных решений для полюса, вращения и наклона. Затем сложность форм модели постепенно увеличивалась по мере включения новых изображений. Количество подобранных изображений и сложность модели увеличивали время расчета χ2 для любого заданного параметра и тем самым увеличивалось время, необходимое для процесса оптимизации. Это, в свою очередь, ограничивало пространственное разрешение модели формы.

Обработка данных LEISA

Возможность ИК-спектральной визуализации спектроскопии на новых горизонтах обеспечивается прибором LEISA (78 Фокальная плоскость LEISA состоит из детекторной решетки 256 × 256 HgCdTe с линейным переменным фильтром, прикрепленным к ней таким образом, что каждая строка матрицы чувствительна к различной ИК-длине волны от 1,2 до 2,5 мкм. Его средняя спектральная разрешающая способность (λ / Δλ) близка к 240. LEISA работает, перемещая свое поле зрения через целевую сцену, в то время как изображения записываются с частотой кадров приблизительно 1 кадр на пиксель, так что каждая часть сцены записывается в каждой из длин волн LEISA. Самое высокое пространственное разрешение LEISA scan of MU69 был обозначен CA04_LE. Это сканирование также может быть идентифицировано по его уникальному номеру прошедшего времени миссии (MET) 0408624118; оно было получено около 4:58 UT 1 января, примерно за 35 минут до ближайшего сближения, и со средней дальности полета космического аппарата 31 000 км. Пиксельный масштаб LEISA соответствует 1,9 км на MU69 на этом расстоянии. Без знания точной формы или спинового состояния MU69мы не могли бы сопоставить сигнал, записанный в каждом из спектральных пикселей LEISA, с их точными местоположениями на поверхности тела. Вместо этого мы нанесли их на касательную плоскость, ориентированную перпендикулярно космическому аппарату-МУ69линия визирования, расположенная на расстоянии МУ69. Данные ориентации, сообщаемые космическим аппаратом, использовались для учета движения цели через поле зрения LEISA. Это движение было сложным, потому что наведение космического аппарата контролировалось частыми запусками двигателей, чтобы поддерживать наведение в пределах заданной величины. В ходе сканирования космический аппарат также сократил дальность полета до цели примерно с 33 000 до 29 000 км. Это изменение геометрии привело к появлению зависящего от длины волны масштаба в кубе спектрального изображения. Чтобы исправить этот эффект при извлечении спектра, показанного на рис. 5D, область интереса для спектральной экстракции была построена с использованием той же шкалы, зависящей от длины волны. Уменьшенный солнечный поток при 43 АС в сочетании с низким альбедо MU69создает уровень сигнала, подобный уровню шума в одном пикселе LEISA, поэтому несколько пикселов должны были быть усреднены вместе, чтобы получить спектр на рис. 5D. Разброс точек дает представление о шуме в результирующем среднем спектре. Спектральные модели гранулированных комбинаций H2O и CH3Он-льды с толинами способны воспроизводить общее альбедо и особенности в спектре LEISA, за исключением неопознанной полосы в 1,8 мкм.

Тепловые модели

Падающий солнечный свет изменяется на поверхности MU69в течение его 293-летней орбиты вокруг Солнца, а также его 15,92-часового вращения вокруг своей оси вращения, вызывая переменные во времени температуры. Местный радиационный баланс также зависит от топографии, особенно в области шеи, где большая затененность уменьшает падающий солнечный свет, но также уменьшает твердый угол темного неба, в который может излучаться тепловое излучение. Тепло, распространяющееся внутрь или наружу, умеряет вызванные инсоляцией колебания температуры поверхности с тепловой инерцией Γ (квадратный корень из произведения теплоемкости c, плотность ρ и проводимость материала k, причем единицы измерения J m-2 s-1 / 2 K-1) контролируют степень умеренности. Тепловые волны проникают на характерную глубину кожи, d кожа = (2 k /ωρ c)1/2, где ω-угловая частота температурного воздействия. Проводимость-наименее определенный из этих параметров, чувствительно зависящий от текстуры материала и температуры. Он обычно низок для холодных гранулированных материалов в вакууме, и ожидание MU69 относится к очень слабо консолидированному материалу. Это следует из низкой ожидаемой насыпной плотности MU69, а также из тепловых наблюдений других КБО. Наблюдения космического телескопа Гершеля и Спитцера показали среднюю суточную тепловую инерцию для кентавров и КБО ~2,5 Дж м-2 С-1 / 2 к-1 (52). Предполагая насыпную плотность 500 кг м-3 и теплоемкость 350 Дж кг-1 к-1H2O-льда при 40 к (79), Γ 2,5 Дж м-2 С-1/2 к-1 подразумевает очень низкую проводимость приблизительно 3,6 × 10-5 Дж м-1 С-1 к-1. Если вместо этого мы последуем (80, 81) и предположим, что лед Ih является доминирующим компонентом, то такая низкая проводимость потребует пористости ~65%, что вполне разумно для насыпной плотности 500 кг м-3.

Низкая тепловая инерция и низкая проводимость означают, что температура поверхности на MU69 близка к мгновенному равновесию между поглощенной инсоляцией и тепловым излучением. Низкая проводимость означает, что тепловые волны, вызванные суточными и сезонными колебаниями инсоляции, воздействуют только на самые внешние слои, причем d = 0,001 м и ~1 м соответственно. Сезонная глубина кожи может быть несколько больше, если проводимость увеличивается с глубиной ниже поверхности. МУ69 может иметь даже меньшую тепловую инерцию, чем гораздо более крупные объекты в образце Гершеля и Спитцера, учитывая, что его меньшая масса и разреженность ударных кратеров предполагают меньшее столкновительное уплотнение с течением времени и что его меньший размер ограничивает возможность раннего нагрева короткоживущими радионуклидами, которые могли бы привести к спеканию и, следовательно, более высокой теплопроводности в более крупных объектах.

 

_________________________________________________________

Сегодня в 18:48:05 со стартовой площадки №2 космодрома Сичан стартовала ракета-носитель Long March-3C со спутником BeiDou-2. По информации агенства Синхуа, запуск успешный, и спутник выведен на целевую орбиту. Прикрепляю несколько фото и промо-видео запуска. Обратите внимание, как забавно на видео зацензурены секретные детали

Источник:
www.beidou.gov.cn

https://vk.com/wall-176578188?offset=1480&own=1&z=video-119361981_456240426%2F0f8296bcc6f4e7c91b%2Fpl_post_-176578188_692

___________________________________________________________

Примерное расписание запусков(Обновлено):
21 Мая-Индия запустит спутник-RISAT-2B.
27 Мая-Роскосмос запустит спутник Glonass-M.
31 Мая-Китай запустит спутник Maiden Flight
5 Июня-Китай запустит спутник Jilin-1.
11-SpaceX выведут Канадские спутники RADARSAT-C-1, C-2, C-3.
12 Июня-Arianespace-проведут миссию по выводу спутников:
Eutelsat 7C & DirecTV 16.
22 Июня-SpaceX запустит Falcon Heavy.
25 Июня-Rocket Lab запустят спутник "Make It Rain".
27 Июня-Arianespace запустят спутник AEHF-5.
30 Июня-Virgin Orbit проведут испытательный запуск LauncherOne.
*ИЮЛЬ*-SpaceX выведут Израильский спутник связи Spacecom.
*ДАТА НЕИЗВЕСТНА*-SpaceX запуск Crew Dragon(Demo-2)

________________________________________________________________

В ночь на среду 22 мая в 2:57 по Москве стартует индийская ракета-носитель PSLV-CA (polar satellite launch vehicle), выводящая на солнечно-синхронную орбиту индийский военный спутник RISAT-2BR1, продолжающий серию радиолокационных спутников RISAT.

Данные спутники используют метод радиолокационного синтезирования апертуры для получения не зависящих от погодных условий изображений поверхности Земли, не уступающих по разрешению снимкам в оптическом диапазоне. Кстати, точно такой же метод использовался американским аппаратом Магеллан для получения карты поверхности Венеры.

Два предыдущих спутника RISAT были запущены в 2009 и 2012 как следствие террористической атаки в Мумбае в 2008 году, и использовались индийскими вооруженными силами для контроля границ Индии, слежения за передвижениями вооруженных бандформирований и проведения контр-террористических операций.

Серия ракет-носителей среднего класса PSLV используется Индией для вывода спутников дистанционного зондирования Земли на полярные и солнечно-синхронную орбиты с 1993 года. PSLV способна выводить на низкую околоземную орбиту груз в 3,8 тонны, а на солнечно-синхронную – 1,75 тонн. С помощью ракет этой серии были запущены такие аппараты, как Чандраян-1, первый индийский лунный зонд, Мангальян-1, также известный как Mars Orbiter Mission, находящийся сейчас на высокоэллиптической орбите Марса, и первую индийскую орбитальную обсерваторию Астросат. В ракете используются шесть опциональных боковых твердотопливных ускорителей и четыре ступени, из них первая и третья ступень – твердотопливные, а вторая и четвертая – жидкостные. Всего на настоящий момент было запущено 47 ракет этой серии разных модификаций, из них 44 запуска были успешными, 2 закончились неудачей, и ещё один – частичной неудачей. В данном запуске боковые ускорители использоваться не будут.

Источники:
spaceflightnow.com
Википедия родная



Поделиться:




Поиск по сайту

©2015-2024 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2021-02-06 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных


Поиск по сайту: