열 방출 영상 시스템

Thermal Emission Imaging System
이 기사는 카메라 시스템에 관한 것입니다. 다섯 개의 나사 위성의 별자리에 대해서는 테미스(TEMIS)를 참조하십시오. 다른 용도에 대해서는 테미스(동음이의도)를 참조하십시오.
화성 오디세이에 장착되기 전의 테미스 장비입니다.

열 방출 영상 시스템(TEMIS)은 2001년 화성 오디세이 궤도선에 탑재된 카메라입니다. 표면의 열적 특성을 결정하고 열 방출 분광계(TES)에 의해 결정된 바와 같이 화성 표면의 광물 분포를 미세화하기 위해 전자기 스펙트럼의 가시 부분과 적외선 부분에서 화성을 이미지화합니다. 또한 과학자들이 화성의 광물학이 화성의 지형과 어떻게 관련되어 있는지 이해하는 데 도움이 되며, 화성 지하의 열 핫스팟을 찾는 데 사용될 수 있습니다.

테미스는 애리조나 주립대학의 화성 우주 비행 시설에서 관리하며 매사추세츠주 월섬에 본사를 둔 미국의 다국적 대기업 레이시온 테크놀로지스사의 산타 바바라 원격 감지 부서에서 구축했습니다. 이 악기의 이름은 고대 그리스 신화에 나오는 정의의 여신 테미스의 이름을 따서 지어졌습니다.

적외선 카메라

Two false-color maps of the same area of Mars. The left one is very pixelated, while fine details are visible in the right one.
MGS의 TES계측기와 오디세이의 TEMIS계측기의 공간 해상도 비교 (스펙트럼 해상도는 반비례)

MEMIS는 화성 표면에서 방출되는 열 적외선 에너지를 9개의 다른 파장에서 감지합니다. 이 중 8개는 6~13마이크로미터 사이의 파장을 가지며, 이는 규산염 광물의 특징적인 열 에너지 패턴을 결정하는 적외선 스펙트럼의 이상적인 영역입니다. 9번째 밴드는 14.9 마이크로미터이며 화성 대기를 모니터링하는 데 사용됩니다. 6.78 마이크로미터의 최단 적외선 파장은 신호 대 잡음비를 향상시키기 위해 두 개의 밴드에서 두 번 측정됩니다. 따라서 MEMIS는 9개의 다른 파장을 감지하는 10밴드 계측기입니다[1].

MEIS에서 측정한 흡수 스펙트럼에는 온도와 방출도 두 가지 정보가 포함되어 있습니다. 데이터를 수정하지 않는 한 측정에 대한 온도 기여도가 스펙트럼을 지배합니다. 실제로 낮에 촬영된 TEMIS 적외선 이미지는 태양을 향하는 경사면이 밝고(더운) 음영 지역이 어두운(추운) 음영 구호 지도와 매우 유사합니다. 그러나 야간에 촬영된 TEMIS 영상에서는 재료의 결정립 크기(열관성)에 의한 온도 차이와 같은 표면의 열 물리적 특성을 유추할 수 있습니다.

영상을 블랙 바디 곡선으로 나누어 MEMIS 적외선 데이터에서 온도의 영향을 제거할 수 있습니다. 생성된 에너지 패턴은 표면에서 발견되는 특정 광물(또는 다른 것들)의 방출 스펙트럼 특성입니다. 탄산염, 규산염, 수산화물, 황산염, 비정질 실리카, 산화물, 인산염과 같은 광물의 존재 여부는 MEIS 측정을 통해 알 수 있습니다.

특히, 이 다중 스펙트럼 방법을 사용하면 연구자들은 물에서 형성되는 광물의 존재를 감지하고 지질학적 맥락에서 해당 광물을 이해할 수 있습니다.

테미스 적외선 카메라는 화성 글로벌 측량기의 유사한 장비인 열 방출 분광계(TES)의 데이터와 함께 사용하도록 설계되었습니다. MEMIS는 6~15 마이크로미터 사이의 10개 대역의 낮은 스펙트럼 해상도(100 m)로 매우 높은 공간 해상도(100 m)를 가지고 있는 반면, TES는 5~50 마이크로미터 사이의 143개 대역의 매우 높은 스펙트럼 해상도(3×6 km)로 낮은 공간 해상도(3×6 km)를 가지고 있습니다.

이 장비의 접근 방식은 화산과 관련된 국부적인 퇴적물, 열수 과정, 지표 및/또는 지표수에 의한 광물의 변화에 대한 데이터를 제공합니다.

Two maps of the same area on Earth. The left one is grayscale, while the right one is false-color and shows the distributions of quartz (red), carbonate minerals (green), and iron-rich minerals (purple).
Terra의 ASTER 기기의 샘플 지도: California, Saline Valley

테라 우주선의 지구 궤도 기구인 ASTER (Advanced Spaceborne Thermal Emission and Reflection Radiometer)는 지구의 광물 분포를 지도화하기 위해 비슷한 접근법을 사용했습니다. 열적외선 거짓색상의 변화는 암석과 토양을 구성하는 광물의 차이 때문입니다.

다양한 암석의 발견

A grayscale map of an area on Mars (from 5° N to 6° S and from 10° W to 358° W (or 2° E), crossing 0° in both axes), with a false-color overlay (cyan, green, yellow, red) showing hematite abundance on the surface.
Sinus Meridiani의 헤마이트 분포를 보여주는 지도. 이 데이터는 오퍼튜니티 로버의 착륙을 목표로 사용되었습니다. 헤마타이트는 일반적으로 물이 있는 상태에서 형성됩니다. 기회는 이 지역에 상륙했고 물에 대한 많은 증거를 발견했습니다.

테미스는 다양한 범위의 화성암과 광물들을 발견했습니다. 암석 중 일부는 저실리카 현무암, 고실리카 다사이트, 감람석 현무암, 울트라마픽 현무암, 석영을 함유한 화강암질 암석이었습니다. 감람석 현무암은 분화구 바닥과 일부 협곡 벽 층과 같은 다양한 위치에 존재했습니다. 미네랄 감람석은 맨틀에서 나온 원시 마그마에서 흔히 볼 수 있고 수분이 있을 때 빠르게 풍화되기 때문에 중요합니다. 그래서 감람석이 존재한다면 감람석이 노출될 때부터 기후가 건조했을 것입니다. 석영을 품은 암석은 분화구의 중앙 융기부에서 발견되었습니다. 중앙 융기부의[clarification needed] 암석들은 아마도 한때 지표면 아래 몇 킬로미터 아래에 묻혀있었지만, 충돌 과정에 의해 솟아올랐을 것입니다. 다사이트 구성 암석은 마그마 챔버 내에서 부분적인 결정화가 일어났음을 보여줍니다.[1] 이 과정에서 일부 광물은 결정을 형성한 다음 챔버 바닥에 정착합니다. 다양한 암석을 가지고 있기 때문에 유용한/가치 있는 광물들이 화성에서 발견될 가능성이 높아집니다.

비쥬얼 카메라

MEMIS에는 5개의 스펙트럼 대역의 데이터를 획득하고 18 m(59')의 공간 해상도로 영상을 촬영하며 세미 트레일러 정도의 크기의 물체를 분해할 수 있는 가시 영상 카메라가 있습니다. 이 해상도는 바이킹 궤도선(화소당 150~300m)의 대형 영상과 화성 글로벌 서베이(Mars Global Surveyor)에 탑재된 화성 궤도선 카메라(MOC)의 고해상도 영상(화소당 1.5~3m)의 중간 수준입니다. MEMIS에서 볼 수 있는 이미지는 일반적으로 폭이 20km(12마일)에 가깝습니다.[2]

TEMIS 가시화 카메라의 목적은 화성의 과거 액체 및 화산 환경의 지질학적 기록을 알아내는 것입니다. 또한 이 데이터 세트는 적외선 데이터와 함께 사용하여 미래의 화성 임무를 위한 잠재적 착륙 지점을 식별할 수 있습니다.

Oxia Palus 사각형의 영상

  • Erosion has created huge pits with steep walls. Picture from Mars Odyssey THEMIS.

    침식은 가파른 벽을 가진 거대한 구덩이를 만들었습니다. 화성 오디세이 테미스의 사진.

  • Eos Chasma with a Mensa, a flat topped prominence with cliff-like edges, as seen by THEMIS. In many places rock layers are visible.

    Mensa가 있는 Eos Chasma는 THEIS에서 볼 수 있듯이 절벽 같은 가장자리가 있는 평평한 맨 위에 돌출되어 있습니다. 많은 곳에서 암석층이 보입니다.

  • Erosion in Aram Chaos, as seen by THEMIS.

    테미스가 본 아람 혼돈의 침식.

  • Blocks in Aram showing possible source of water, as seen by THEMIS.

    TEMIS에서 볼 수 있는 가능한 수원을 보여주는 아람의 블록들.

  • Erosion features in Ares Vallis, as seen by THEMIS

    아레스발리스의 침식특성에 관한 연구

코프라테스 사각형의 영상

  • Nirgal Vallis that runs in two quadrangles has features looking like those caused by sapping. Picture taken with THEMIS.

    두 개의 사각형으로 이어지는 니르갈 계곡은 포장으로 인해 생긴 것과 같은 특징을 가지고 있습니다. 테미스랑 찍은 사진.

  • False color image of Candor Chasma showing locations of hydrated sulfate deposits, as seen by THEMIS. Red colors show rocky places. Greens and blues show sandy, dusty areas.

    Candor Chasma의 거짓 색상 이미지는 THEIS에서 볼 수 있는 수화된 황산염 퇴적물의 위치를 보여줍니다. 빨간색은 바위가 많은 곳을 보여줍니다. 녹색과 파란색은 모래가 많고 먼지가 많은 지역을 보여줍니다.

  • Melas Chasma, as seen by THEMIS. Click on image to see relationship of Melas to other features.

    Melas Chasma, MEIS에서 볼 수 있는 것처럼 이미지를 클릭하면 Melas와 다른 기능의 관계를 확인할 수 있습니다.

  • Cliff in Candor Chasma Plateau, as seen by THEMIS. Click on image to see relationship with other features in Coprates quadrangle.

    MEIS에서 볼 수 있는 Candor Chasma Plateau의 Cliff. Copates 사각형의 다른 특징과의 관계를 보려면 이미지를 클릭하십시오.

  • Cliff in northern wall of Ganges Chasma, as seen by THEMIS. Click on image to see relationship with other features in the Coprates quadrangle.

    MEIS에서 볼 수 있는 갠지스 차스마 북쪽 벽의 절벽. 이미지를 클릭하면 코프라테스 사각형의 다른 특징과의 관계를 볼 수 있습니다.

  • Channels West of Echus Chasma. The fine pattern of branching stream beds were probably formed from water moving across the surface.

    Echus Chasma 서쪽 채널입니다. 분지 스트림 베드의 미세한 패턴은 아마도 표면을 가로질러 이동하는 물로부터 형성되었을 것입니다.

  • Dendritic channels on mesa of Echus Chasma. Image is 20 miles wide. Image is in Coprates quadrangle.

    Echus Chasma의 메사에 있는 수지상 채널입니다. 이미지의 너비는 20마일입니다. 영상이 직교 사각형에 있습니다.

  • Branching channels on floor of Melas Chasma. Image is in Coprates quadrangle.

    멜라스 차스마의 바닥에 있는 분로입니다. 영상이 직교 사각형에 있습니다.

루나에 팔루스 사각형의 영상

  • Labeatis Fossae, as seen by THEMIS.

    라베아티스 포새(Labeatis Fossae), 테미스(TEMIS)가 본 바와 같습니다.

  • Close-up view of Labeatis Fossae, as seen by THEMIS.

    테미스가 본 라베아티스 포새의 클로즈업 모습.

  • Nanedi Valles, as seen by THEMIS.

    나네디 계곡(Nanedi Vales), 테미스(TEMIS)에서 볼 수 있습니다.

  • Nanedi Valles Close-up, as seen by THEMIS.

    METIS에서 볼 수 있는 Nanedi Vales 클로즈업.

마가리티퍼 시누스 사각형의 영상

  • Huge canyons in Aureum Chaos. Gullies are rare at this latitude. Picture taken by THEMIS.

    아우름 혼돈 속의 거대한 협곡. 이 위도에서 걸리는 희귀합니다. 테미스가 찍은 사진.

  • Aureum Chaos, as seen from Themis.

    테미스에서 본 아우레움 혼돈.

  • Iani Chaos, as seen by THEMIS. Sand from eroding mesas is covering brighter floor material. Click on image to see relationship of Iani Chaos to other local features.

    테미스가 본 이안니 혼돈. 메사가 침식되어 생긴 모래가 더 밝은 바닥재를 덮고 있습니다. 이미지를 클릭하면 Iani Chaos와 다른 지역 기능의 관계를 확인할 수 있습니다.

  • Close-up of Channels on Rim of Holden Crater, as seen by THEMIS. Click on image to see more details.

    THEIS에서 볼 수 있는 홀덴 분화구의 테두리에 있는 채널의 클로즈업입니다. 자세한 내용을 보려면 이미지를 클릭하십시오.

페니키스 라쿠스 사각형의 이미지

  • Lava tubes were once covered over with lava flowing in them, but the roofs have now collapsed and the lava has left. Also, some straight troughs (grabens) crosscut the lava channels. Picture taken by THEMIS.

    용암동굴은 한때 용암이 흘러넘쳐 있었지만, 지금은 지붕이 무너져 용암이 떠내려가고 있습니다. 또한 일부 직선형 골(그래븐)은 용암 수로를 횡단합니다. 테미스가 찍은 사진.

  • Ridges on side of Arsia Mons, a large volcano, may be moraines dropped by glacial activity

    큰 화산인 아르시아 몬스 쪽의 능선은 빙하의 활동으로 인해 떨어진 모래언덕일 수 있습니다.

  • Arsia Mons showing its position among other volcanoes as seen by THEMIS.

    아르시아 몬스는 테미스가 본 것처럼 다른 화산들 사이에서 자신의 위치를 보여줍니다.

  • Oti Fossae, as seen by THEMIS. These parallel graben are found on the northeastern side of Arsia Mons; they are in line with the NE/SW trend of the three volcanoes in Tharsis.

    테미스(TEMIS)에서 볼 수 있는 Oti Fossae(오티 포새)입니다. 이 평행 그라벤은 아르시아 몬스(Arsia Mons)의 북동쪽에서 발견됩니다. 타르시스(Tharsis)에 있는 세 화산의 NE/SW 경향과 일치합니다.

  • Oti Fossae, as seen by THEMIS. These parallel graben are found on the northeastern side of Arsia Mons; they are in line with the NE/SW trend of the three volcanoes in Tharsis.

    테미스(TEMIS)에서 볼 수 있는 Oti Fossae(오티 포새)입니다. 이 평행 그라벤은 아르시아 몬스(Arsia Mons)의 북동쪽에서 발견됩니다. 타르시스(Tharsis)에 있는 세 화산의 NE/SW 경향과 일치합니다.

헬라스 사각형의 영상

  • Drainage features in Reull Vallis, as seen by THEMIS. Click on image to see relationship of Reull Vallis to other features.

    REull Valis의 배수 특징(THEIS). 이미지를 클릭하면 REull Valis와 다른 특징의 관계를 확인할 수 있습니다.

  • Reull Vallis with lineated floor deposits, as seen by THEMIS. Click on image to see relationship to other features.

    REull Valley는 THEIS에서 볼 수 있듯이 바닥에 선이 그어져 있습니다. 이미지를 클릭하면 다른 기능과의 관계를 확인할 수 있습니다.

  • Layers in Reull Vallis, as seen by THEMIS.

    REull Valis에 있는 층들, TEMIS에서 볼 수 있습니다.

  • Lipik Crater Channels, as seen by THEMIS.

    리픽 크레이터 채널(THEIS)에서 볼 수 있습니다.

멤노니아 사각형의 영상

  • Mangala Vallis with a streamlined island, as seen by THEMIS.

    METIS에서 볼 수 있는 유선형의 섬이 있는 망갈라 계곡.

  • Minio Vallis, as seen by THEMIS. Minio Vallis is a small river channel near the much larger Mangala Vallis.

    MINIO Valis는 THEIS에서 볼 수 있듯이, MINIO Valis는 훨씬 더 큰 망갈라 계곡 근처의 작은 강 채널입니다.

  • Sabis Vallis, as seen by THEMIS. The small channels are joining to form Sabis Vallis.

    TEMIS에서 볼 수 있듯이 사비스 밸리입니다. 작은 채널들이 합류하여 사비스 밸리를 형성하고 있습니다.

  • Close-up of Padus Vallis, as seen by THEMIS.

    THEIS에서 본 파두스 발리스의 클로즈업 모습.

METIS의 다른 이미지

보폴루 분화구

주 기사: 보폴루(작자)
  • Context for image

    이미지의 컨텍스트

  • Bopolu crater, Mars

    화성 보폴루 분화구

사양

열 방출 이미징 시스템의 무게는 11.2kg(24.7lb), 54.5 x 37 x 28.6cm(21.5 x 14.6 x 11.3인치)이며 14와트의 전력으로 작동합니다.

참고 항목

참고문헌

  1. ^ Christensen, P. et al. 2005 적외선 관측을 통해 화성의 마그마 진화와 다양성에 대한 증거. 자연 : 436. 504–509.
  2. ^ "Mars Odyssey: Technology". Archived from the original on 2009-01-25. Retrieved 2009-02-21.

외부 링크