Как показано на этом изображении, MURI прошел летные испытания над побережьем Калифорнии в 2022 году перед запуском на низкую околоземную орбиту в январе 2023 года. При весе всего 12 фунтов MURI будет способен собирать инфракрасные данные с высокой точностью. Кредит: Леонардо Диагностические/Поисковые Системы.
Новый многодиапазонный неохлаждаемый радиометр НАСА (MURI) оснащен новым болометром, который обнаруживает инфракрасное излучение без криогенного охладителя, что значительно снижает стоимость и сложность отправки инфракрасных радиометров на низкую околоземную орбиту.
Данные первого света от нового многодиапазонного неохлаждаемого радиометра НАСА (MURI) показывают, что его новый неохлаждаемый микроболометр работает, создавая основу для будущих космических миссий, посвященных наблюдению за температурой поверхности Земли с помощью экономически эффективного инструмента.
MURI, который был запущен на низкую околоземную орбиту в январе 2023 года, не является первым инфракрасным радиометром космического базирования НАСА, но одним из самых маленьких. MURI летит в космосе со скоростью примерно семь километров в секунду в качестве полезной нагрузки на платформе YAM5 компании Loft Orbital.
В ходе миссии по проверке технологии MURI продемонстрирует современный тепловизор-микроболометр, который работает без криогенного охладителя. Эта уникальная технология может стать основой будущих научных миссий, посвященных наблюдению за такими явлениями, как вулканическая активность.
Болометры обнаруживают инфракрасное излучение в виде тепла и не требуют криогенной эксплуатации. Эти компоненты чрезвычайно чувствительны к изменениям температуры.
Традиционные термодатчики космического базирования полагаются на громоздкие криогенные охладители, поддерживающие постоянную температуру около -300°F. Криогенные охладители увеличивают массу космических приборов. Например, спектрорадиометр получения изображений среднего разрешения (MODIS), инфракрасный радиометр космического базирования, используемый на борту спутников NASA Aqua и Terra, весит более 500 фунтов.
Напротив, MURI весит всего около 12 фунтов. Хотя его микроболометр по-прежнему необходимо поддерживать при постоянной температуре для обеспечения точности в космосе, эта температура может быть комнатной.
В ходе воздушных и лабораторных испытаний MURI достиг абсолютной радиометрической точности около 1%, что считается мировым уровнем для длинноволновых инфракрасных радиометров любого размера, а данные первого света позволяют предположить, что прибор работает так же хорошо в суровых условиях космоса.
Первоначальные наблюдения MURI показывают, что прибор может измерять температуру поверхности Земли с чувствительностью всего 123 милликельвина, что сопоставимо с существующими приборами Landsat.
Создание столь точного и в то же время компактного инструмента потребовало некоторых инновационных разработок. Филип Эли, старший технический директор Leonardo Diagnostic/Retrival Systems (DRS) и главный исследователь MURI, был особенно обеспокоен размытием изображения — распространенной проблемой космических удаленных датчиков, которые собирают данные с высоким разрешением.
«Наш подход к решению этой проблемы заключался в том, чтобы установить матрицу фокальной плоскости болометра на пьезо-предметный столик, а затем перемещать предметный столик с той же скоростью, что и изображение, чтобы эффективно стабилизировать изображение на матрице фокальной плоскости», — сказал Эли.
