Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2024. Т. 21. № 4. С. 72-84
Прибор ODS проекта «ЭкзоМарс-2022»: устройство, основные характеристики и результаты лабораторных калибровок
В.С. Хоркин
1, 2 , Ю.С. Доброленский
1 , О.И. Кораблев
1 , Н.А. Вязоветский
1 , И.А. Дзюбан
1 , А.Ю. Титов
1 , А.А. Федорова
1 , А.Г. Сапгир
1 , Д. Толедо
3 , Ж.-П. Помро
4 , П. Ранну
3 1 Институт космических исследований РАН, Москва, Россия
2 Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова, Москва, Россия
3 Национальный институт аэрокосмической техники, Мадрид, Испания
4 Лаборатория атмосферных и космических наблюдений, Версальский университет Сен-Кантен-ан-Ивелин, Гайанкур, Франция
Одобрена к печати: 08.07.2024
DOI: 10.21046/2070-7401-2024-21-4-72-84
Представлен прибор ODS (англ. Optical Depth Sensor), разработанный в Институте космических исследований РАН для проекта «ЭкзоМарс-2022». Прибор ODS предназначен для долговременной работы на поверхности Марса, а именно для ежедневного измерения оптической толщины пыли и конденсационного аэрозоля в атмосфере планеты по освещённости её поверхности. Для участия в проекте «ЭкзоМарс-2022» прибор ODS был модернизирован и прошёл полный цикл наземных испытаний. Описано устройство прибора, его оптическая схема, рассмотрены спектральные характеристики двух оптических каналов. Также в работе даны параметры входящего в состав прибора датчика температуры. Приведены результаты лабораторных калибровок параметров прибора, таких как поле зрения, спектральные характеристики, а также калибровки датчика температуры ODS. В эксперименте установлено, что прибор обладает спектральным пропусканием в диапазонах 350–450 и 740–1030 нм, поле зрения прибора составляет от 18 до 33° и от 35 до 45° по зенитному углу. Прибор был испытан в диапазоне температуры от –40 до +40 °C.
Ключевые слова: «ЭкзоМарс-2022», оптическая толщина атмосферы, поле зрения, калибровки
Полный текстСписок литературы:
- Хоркин В. С., Федорова А. А., Доброленский Ю. С. и др. Прибор ODS миссии «ЭкзоМарс-2022»: моделирование и наземные полевые измерения // Астрон. вестн.: Исслед. Солнечной системы. 2023. T. 57. № 4. С. 307–318. DOI: 10.31857/S0320930X23040059.
- Хоровиц П., Хилл У. Искусство схемотехники. 7-е изд. М.: Бином, 2014. 706 с.
- Cantor B. A. MOC observations of the 2001 Mars planet-encircling dust storm // Icarus. 2007. V. 186. P. 60–96. DOI: 10.1016/j.icarus.2006.08.019.
- Fedorova A. A., Rodin A. V., Baklanova I. V. Seasonal cycle of water vapor in the atmosphere of Mars as revealed from the MAWD/Viking 1 and 2 experiment // Solar System Research. 2004. V. 38. P. 421–433. Iss. 6. DOI: 10.1007/s11208-005-0009-2.
- Guzewich S. D., Lemmon M., Smith C. L. et al. Mars science laboratory observations of the 2018/Mars year 34 global dust storm // Geophysical Research Letters. 2019. V. 46. Iss. 1. P. 71–79. DOI: 10.1029/2018GL080839.
- Haberle R., Clancy R., Forget F. et al. The atmosphere and climate of Mars. Cambridge: Cambridge University Press, 2017. DOI: 10.1017/9781139060172.
- Harri A.-M., Linkin V., Polkko J. et al. Meteorological observations on Martian surface: met-packages of Mars-96 small stations and penetrators // Planetary and Space Science. 1998. V. 46. Iss. 6–7. P. 779–793. DOI: 10.1016/S0032-0633(98)00012-9.
- Holben B. N., Eck T. F., Slutsker I. et al. AERONET–A federated instrument network and data archive for aerosol characterization // Remote Sensing of Environment. 1998. V. 66. Iss. 1. P. 1–16. DOI: 10.1016/S0034-4257(98)00031-5.
- Linkin V., Harri A.-M., Lipatov A. et al. A sophisticated lander for scientific exploration of Mars: scientific objectives and implementation of the Mars-96 small station // Planetary and Space Science. 1998. V. 46. P. 717–737. DOI: 10.1016/S0032-0633(98)00008-7.
- Lorenz R. D., Martínez G. M., Spiga A. et al. Lander and rover histories of dust accumulation on and removal from solar arrays on Mars // Planetary and Space Science. 2021. V. 207. Article 105337. 12 p. https://doi:10.1016/j.pss.2021.105337.
- Montmessin F., Rannou P., Cabane M. New insights into Martian dust distribution and water-ice cloud microphysics // J. Geophysical Research: Planets. 2002. V. 107. Iss. E6. P. 4.1–4.14. DOI: 10.1029/ 2001JE001520.
- Toledo D. Preparation and validation of the cloud and dust opacity sensor ODS for ExoMars 2018 mission: PhD thesis in Astrophysics. Univ. Reims Champagne, 2015. 182 p.
- Toledo D., Rannou P., Pommereau J.-P., Foujols T. (2016a) The optical depth sensor (ODS) for column dust opacity measurements and cloud detection on martian atmosphere // Experimental Astronomy. 2016. V. 42. P. 61–83. DOI: 10.1007/s10686-016-9500-7.
- Toledo D., Rannou P., Pommereau J.-P. et al. (2016b) Measurement of aerosol optical depth and sub-visual cloud detection using the optical depth sensor (ODS) // Atmospheric Measurement Techniques. 2016. V. 9. P. 455–467. DOI: 10.5194/amt-9-455-2016.
- Tran T. T., Pommereau J.-P., Rannou P., Maria J.-L. Technical aspect of the optical depth sensor // Advances in Space Research. 2005. V. 36. P. 2182–2186. DOI: 10.1016/j.asr.2005.07.079.
- Vincendon M., Audouard J., Altieri F., Ody A. Mars Express measurements of surface albedo changes over 2004–2010 // Icarus. 2015. V. 251. P. 145–163. DOI: 10.1016/j.icarus.2014.10.029.
- Wolff M. J., Clancy R. T., Kahre M. A. et al. Mapping water ice clouds on Mars with MRO/MARCI // Icarus. 2019. V. 332. P. 24–49. DOI: 10.1016/j.icarus.2019.05.041.
- Wolff M. J., Fernando A., Smith M. D. et al. Diurnal variations in the aphelion cloud belt as observed by the Emirates Exploration Imager (EXI) // Geophysical Research Letters. 2022. V. 49. Iss. 18. Article e2022GL100477. DOI: 10.1029/2022GL100477.
- Zelenyi L. M., Korablev O. I., Rodionov D. S. et al. Scientific objectives of the scientific equipment of the landing platform of the ExoMars-2018 mission // Solar System Research. 2015. V. 49. Iss 7. P. 509–517. DOI: 10.1134/S0038094615070229.