Wenn eine Kamera verwendet wird und in Bezug auf das Ziel nicht stabil ist, kommt es zu Bildverschmierungen. Pluto ist 2370 km breit und der Vorbeiflug erfolgte mit Geschwindigkeiten von ~14 km/s und aus einer Entfernung von ~10.000 km.
Um es ins rechte Licht zu rücken, skalieren wir das auf irdische Begriffe: 14 km/s ~= 50.000 km/h => 60 km/h ist eine Skala von ~840. Alles linear verkleinern:
Ich konnte den angewendeten Zoomfaktor nicht finden, aber da einige Bilder auf ~ 240 km gezoomt sind, würde ich davon ausgehen, dass er mindestens 10-fach ist.
Der Pluto-Vorbeiflug von New Horizon ist also so, als würde man mit 60 km/h in einem Auto fahren und ein Bild von etwas der Größe von ~2,8 km aus einer Entfernung von ~12 km mit einem 10-fachen Zoom aufnehmen.
Wie kommt es, dass die Bilder so klar ohne sichtbare Schlieren sind? Mir scheint, ich habe einige Konzepte, Daten oder Berechnungen falsch - eine Klärung wäre großartig.
New Horizons schwenkt während der Aufnahme, um Bewegungsflecken zu beseitigen. Siehe diese verwandte Frage . Die Voyager-Mission hat bewiesen , dass dies möglich ist:
Zwischen der Begegnung von Voyager 2 mit Saturn im Jahr 1981 und Uranus im Jahr 1986 entwickelten die Lotsen eine Technik namens „Bildbewegungskompensation“. Dies beinhaltete das Bewegen der Scanplattform mit langsamen Geschwindigkeiten, was sich trotz des Schadens als möglich herausstellte, in Verbindung mit Triebwerkszündungen, um das gesamte Raumschiff mit einer Geschwindigkeit zu drehen, die es ermöglichen würde, ein Ziel lange genug für die Bildgebung zu verfolgen.
Da New Horizons keine Scan-Plattform hat, drehen sie das gesamte Raumschiff, um dies zu erreichen.
New Horizons verwendet diese Triebwerke :
Dies sind alles Hydrazin-Monopropellant-Triebwerke.
Der MR103-H kann in sehr kurzen Impulsen bis zu 4 ms betrieben werden. Dies ergibt ein minimales Impulsbit von 0,0026 Ns bei 100 psia.
Die Anforderung:
Insbesondere das RALPH-Instrument erfordert, dass das Observatorium in der Lage ist, eine Abtastrate von +/- 34 μrad/s um jede gegebene Achse einzurichten und aufrechtzuerhalten.
Skalieren Sie weiter linear, wenn Sie möchten:
Speed: 14 km/s => 60 km/h => 60m/h
Pluto size: 2370 km => 2.8 km => 2.8m
Distance: 10,000 km => 12 km => 12m
Das ist wie ein Objekt in der Größe eines Autos, das 4 Autolängen entfernt ist. In Anbetracht dieser Größenordnung erscheinen 60 Meter pro Stunde überhaupt nicht sehr schnell.
Bearbeiten:
Hier sind einige zusätzliche Informationen, die ich einem informativen Artikel über den LORRI-Imager entnommen habe, den ich hier gefunden habe .
In Kombination mit der Tatsache, dass der Imager mit einem Zielfernrohr mit einer Brennweite von 2630 mm kombiniert ist, besteht eine erhebliche Chance auf Unschärfe.
Um diese Spezifikationen zusammenzufassen:
Das Sichtfeld von LORRI beträgt 0,29°, was ungefähr 5060 μrad entspricht. Bei 1024 Pixeln sind das etwa 4,94 μrad pro Pixel. Diese Zahl wird im verlinkten PDF auf Seite 5 bestätigt. Die nominalen Belichtungszeiten betragen 50-200 ms. Unter Verwendung der Zahlen von oben (14 km/s bei 10000 km) bekomme ich 280 μrad radiale Entfernung, die bei der längsten Belichtung bewegt wird. Das sind 56 Pixel oder etwa 5 % des FOV. Das IST groß genug, um Unschärfe zu verursachen, abgesehen von der Tatsache, dass das Fahrzeug manövriert, um das Ziel an Ort und Stelle zu halten.
Der Artikel erklärt, wie sie mit einem anderen Phänomen umgehen, das als "Ausleseverschmierung" bezeichnet wird und durch die Art und Weise verursacht wird, wie die elektronischen Daten aus dem CCD gespült werden.
Andreas Thompson
TildalWelle
Dauerregen
TildalWelle