science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Onverwachte verrassing:een laatste beeld van Rosetta

Een laatste beeld van Rosetta, kort voordat het een gecontroleerde impact maakte op komeet 67P/Churyumov-Gerasimenko op 30 september 2016, werd gereconstrueerd op basis van residuele telemetrie. De afbeelding heeft een schaal van 2 mm/pixel en is ongeveer 1 m in doorsnee. Krediet:ESA/Rosetta/MPS voor OSIRIS Team MPS/UPD/LAM/IAA/SSO/INTA/UPM/DASP/IDA

Wetenschappers die de laatste telemetrie analyseren die Rosetta vorig jaar stuurde vlak voordat deze vorig jaar op het oppervlak van de komeet werd uitgeschakeld, hebben nog een laatste afbeelding van zijn landingsplaats gereconstrueerd.

Na meer dan 12 jaar in de ruimte, en twee jaar nadat komeet 67P/Churyumov-Gerasimenko in een baan om de zon draaide, Rosetta's historische missie eindigde op 30 september toen het ruimtevaartuig afdaalde naar de komeet in een gebied met verschillende oude kuilen.

Het leverde een schat aan gedetailleerde beelden en wetenschappelijke gegevens op over het gas van de komeet, stof en plasma naarmate het dichter bij het oppervlak kwam.

Maar er was nog een laatste verrassing voor het camerateam, die erin slaagde de uiteindelijke telemetriepakketten te reconstrueren tot een scherp beeld.

"Het laatste complete beeld dat door Rosetta werd uitgezonden, was het laatste dat we vlak voor de landing bij Sais in één stuk terug op aarde zagen aankomen, " zegt Holger Sierks, hoofdonderzoeker voor de OSIRIS-camera bij het Max Planck Institute for Solar System Research in Göttingen, Duitsland.

"Later, we vonden een paar telemetriepakketten op onze server en dachten, Wauw, dat zou een ander beeld kunnen zijn."

Tijdens operaties, beelden werden aan boord van Rosetta opgesplitst in telemetriepakketten voordat ze naar de aarde werden verzonden. In het geval van de laatste foto's die vóór de landing zijn gemaakt, de afbeeldingsgegevens, overeenkomend met 23 048 bytes per afbeelding, waren verdeeld in zes pakketten.

Geannoteerde afbeelding die de geschatte locaties van enkele van Rosetta's laatste afbeeldingen aangeeft. Merk op dat als gevolg van verschillen in timing en kijkgeometrie tussen opeenvolgende afbeeldingen in deze afbeelding, de verlichting en schaduwen variëren. Linksboven:een globaal beeld van komeet 67P/Churyumov-Gerasimenko toont het gebied waarin Rosetta landde in het Ma'at-gebied op de kleinste van de twee komeetlobben. Deze opname is op 5 augustus 2014 gemaakt door de OSIRIS smalhoekcamera vanaf een afstand van 123 km. Rechtsboven:een opname gemaakt door de OSIRIS smalhoekcamera vanaf een hoogte van 5,7 km, tijdens Rosetta's afdaling op 30 september 2016. De beeldschaal is ongeveer 11 cm/pixel en het beeld meet ongeveer 225 m in doorsnede. Het laatste landingspunt, genaamd Sais, is te zien in de rechterbenedenhoek van de afbeelding en bevindt zich in een ondiep, oude put. Blootgesteld, stofvrij terrein is te zien in de pitmuren en klifranden. Merk op dat de afbeelding 180º is gedraaid ten opzichte van de globale contextafbeelding rechtsboven. Midden:een OSIRIS-groothoekcamerabeeld genomen vanaf een hoogte van ongeveer 331 m tijdens de afdaling van Rosetta. De afbeeldingsschaal is ongeveer 33 mm/pixel en de afbeelding is ongeveer 55 m breed. De afbeelding toont een mix van grof en fijnkorrelig materiaal. Rechtsonder:de voorlaatste afbeelding, wat de laatste volledige foto was die Rosetta tijdens zijn afdaling maakte en terugbezorgde, vanaf een hoogte van 24,7 ± 1,5 m. Linksonder:de uiteindelijke afbeelding, gereconstrueerd na de landing van Rosetta, werd genomen op een hoogte van 19,5 ± 1,5 m. De afbeelding heeft een schaal van 2 mm/pixel en is ongeveer 1 m in doorsnee. Krediet:ESA/Rosetta/MPS voor OSIRIS Team MPS/UPD/LAM/IAA/SSO/INTA/UPM/DASP/IDA

Voor de allerlaatste afbeelding werd de verzending onderbroken nadat drie volledige pakketten waren ontvangen, met in totaal 12 228 bytes ontvangen, of iets meer dan de helft van een compleet beeld. Dit werd niet herkend als een afbeelding door de automatische verwerkingssoftware, maar de ingenieurs in Göttingen konden deze gegevensfragmenten begrijpen om het beeld te reconstrueren.

Dankzij de ingebouwde compressiesoftware, de gegevens werden niet pixel voor pixel verzonden, maar laag voor laag, die bij elke laag een toenemend detailniveau geeft.

De 53% van de verzonden gegevens vertegenwoordigt daarom een ​​afbeelding met een effectieve compressieverhouding van 1:38 vergeleken met de verwachte compressieverhouding van 1:20, wat betekent dat een deel van de fijnere details verloren is gegaan.

Dat is, het wordt een stuk waziger als je inzoomt in vergelijking met een afbeelding van volledige kwaliteit. Dit kan worden vergeleken met het comprimeren van een afbeelding om via e-mail te verzenden, versus een ongecomprimeerde versie die je zou uitprinten en aan je muur zou hangen.

De camera is niet ontworpen om te worden gebruikt onder een paar honderd meter van het oppervlak, maar een scherper beeld kan worden bereikt door de camera in een speciale configuratie te gebruiken:terwijl de camera is ontworpen om te worden bediend met een kleurenfilter in de optische straal, dit is verwijderd voor de laatste afbeeldingen. Dit zou ertoe hebben geleid dat de beelden wazig zijn voor het normale beeldscenario boven 300 m, maar ze kwamen in focus op een 'sweet spot' van 15 m afstand.

Het naderen van 15 m verbeterde dus de focus en dus het detailniveau, zoals te zien is in de gereconstrueerde afbeelding die is genomen vanaf een hoogte van 17,9-21,0 m en overeenkomt met een vierkant gebied van 1 x 1 m op het oppervlak.

Ondertussen, de hoogte van de eerder gepubliceerde laatste afbeelding is herzien tot 23,3-26,2 m. De onzekerheid komt voort uit de exacte methode van hoogteberekening en het gebruikte komeetvormmodel.

De opeenvolging van beelden onthult geleidelijk meer en meer details van het met keien bezaaide oppervlak, geeft een blijvende indruk van Rosetta's landingsplaats.