Image Image Image Image Image Image Image Image Image Image

Новости астрономии и астрофизики — The Universe Times | 20.10.2017

Scroll to top

Top

Нет комментариев

Опубликована модель кометы Чурюмова-Герасименко

Опубликована модель кометы Чурюмова-Герасименко
shortstoryf

13 августа 2015 года специалисты Европейского космического агентства выпустили трёхмерную компьютерную модель формы кометы Чурюмова — Герасименко. Кому-то она может оказаться полезной, кто-то просто из любопытства будет её рассматривать, а кто-то, может, совсем и не поймёт, зачем вообще нужно было проводить такую работу. В представленной ниже статье специалисты из отдела динамики полёта миссии «Розетта» попытаются объяснить всем нам, что такое это за модель, как она была сделана, и как она может нам пригодиться.

На самом простом уровне, модель формы является геометрическим представлением некоего объекта. Такие модели обычно используются в компьютерных программах, в которых должно быть представлено движение или изменение формы объекта. Сейчас существует уйма приложений, которые используют формы начиная от всех известных компьютерных игр и мультфильмов, и заканчивая медицинским представлением внутренних органов исследуемого пациента. Применительно к нашей тематике изучалось изменение формы кометы по мере её вращения. Возвращаясь к лету 2014 года, команда управления и динамики полёта миссии «Розетта» столкнулась с гигантской и, казалось бы, нерешаемой задачей. Учёным нужно было понять то, как приблизиться к комете Чурюмова — Герасименко и начать перемещаться относительно неё. Теперь, спустя год после начала обработки детальных снимков поверхности этого тела очень легко забыть, что ранние её модели были мало похожи на то, что мы видели в действительности.

Комета Чурюмова-Герасименко грубая модель

Грубая модель кометы Чурюмова-Герасименко. Цвета характеризуют настройки математического аппарата и ничего более. Источник: ESA

Первые намёки на то, что комета Чурюмова-Герасименко может обладать непростой формой появились в июле 2014 года, когда были продемонстрированы изображения от научной камеры OSIRIS. На них учёные увидели объект с двумя «головами». В связи с этим очень скоро стало ясно, что навигация на орбите будет осложнена, поэтому на передний план была выдвинута задача создания здравой модели формы. Первая сырая форма была получена методом обвода силуэта кометы. Для этого использовалось специализированное программное обеспечение, которое попросту наносила на карту границы кометы, которые можно было наблюдать в навигационную камеру NavCam. Первоначально было выполнено грубое моделирование, большая часть деталей была удалена из полученной модели. Но затем, по мере сближения и получения всё более детальных снимков с разных перспектив, в эту первую модель вносились соответствующие изменения. Так, постепенно, начала проявляться форма кометы Чурюмова-Герасименко.

Следующим шагом стала идентификация ориентиров на поверхности кометы, которые могли использоваться, чтобы создать каркас справочных структур. Для самой первой модели инженеры идентифицировали вручную примерно 30 легко опознаваемых особенностей, такие как ямы, долины или ударные образования. На основе этих ориентиров были созданы маплеты — небольшие трёхмерные карты в высоком разрешении. Так, самый первый маплет покрывал площадь размерами 500 на 500 метров с разрешением в 10 метров, в то время как при самом близком подходе был создан маплет размером 100 на 100 метров с разрешением 1 метр. Для создания таких карт использовался метод стереофотограмметрии, который использует стереоизображения областей поверхности и выявляет наклоны изучая то, как поверхность выглядит при разных условиях освещения. Как только стали известны наклоны, тогда можно определить высоту поверхности.

Комета Чурюмова-Герасименко конечная модель

Комета Чурюмова-Герасименко, конечная модель. Источник: ESA

Затем, полученные маплеты были спроектированы на изначальную грубую модель формы кометы, после чего удалось получить более подробную модель. Так, в текущей модели исследователи используют уже примерно 1000 узлов-ориентиров, которые идентифицируются автоматически по изображениям от NavCam. Таким образом, эта модель стала основным инструментом, используемый управленцами при ориентировании вокруг кометы Чурюмова-Герасименко. Каждый день навигационная камера получает положения идентифицированных ориентиров, передаёт информацию на Земли, которая затем используется, чтобы установить положение «Розетты» относительно кометы и подготовить для неё новую орбиту. Детали орбит обновляются два раза в неделю и используются планировщиками миссии, чтобы рассчитать будущие орбиты и научные эксперименты на них.

В дополнении к этим эксплуатационным аспектам, компьютерная модель кометы Чурюмова-Герасименко является важным инструментом для учёных, анализирующих изображения и данные от «Розетты». Такая модель может использоваться для того, чтобы калибровать данные, изучая изменения на поверхности, а также для прослеживания геологии и морфологии кометы. Так, команда прибора OSIRIS создала большое количество трёхмерных форм в прошлом году, которые затем использовались учёными, чтобы выбрать посадочную площадку для спускаемого зонда «Филы», а также определить физические свойства кометы, такие как размер, объём и плотность, изменение скорости вращения, гравитационный потенциал и изменения на поверхности.

Модель кометы Чурюмова-Герасименко

Актуальная модель кометы Чурюмова-Герасименко. Источник: ESA/Rosetta/NAVCAM, CC BY-SA IGO 3.0

Кроме этих научных целей, представленная модель может использоваться и простыми людьми. Так, некие инженеры-энтузиасты загрузили её в комплекс САПР и напечатали мини-комету на трёхмерном принтере. Также в интернете был создан сервис под названием View Rosetta’s comet tool, загрузив который можно собственноручно изучить эту космическую гостью.

По информации Европейского космического агентства.

Оставьте комментарий

Добавить комментарий

Яндекс.Метрика Рейтинг@Mail.ru Лицензия Creative Commons «The Universe Times» Google