研究EUROP冰卫星地质及地下活动的成像系统

LCPM-12-04-07-研究EUROP冰卫星地质及地下活动的成像系统

欧洲成像系统（EIS）：一套用来研究木卫二欧罗巴的地质学、冰层、和当前潜能的活动的相机组件

‍EIS科学团队和EIS测量仪器团队

第12届IAA低成本行星探测任务会议2017年8月16

翻译：中国空间技术研究院508所研究生曹诚华

‍NASA选定的木卫二探测仪器：包括遥感类和就位探测两类

遥感类：

—UV光谱仪，进行表面和喷出羽流/大气层成分构成探测

—EIS窄角相机+广角相机，进行着陆区域表面成像制图（包括地形和颜色）—MISE IR分光计，获取表面化学元素的指纹（即特有的详细信息）

—E-THEMIS热成像仪，进行热成像探测，寻找热源

—REASON，进行穿透冰层雷达探测，研究冰层壳体构造

就位探测类：

—MASPEX 质谱仪，通过采样测量大气成分

—SUDA 尘埃分析仪，测量表面及喷出羽流的构成

—ICEMAG 磁力计，测量海洋属性

—PIMS Faraday杯，法拉第杯，测量等离子体环境

—电信系统，通过重力科学证实海洋

‍‍木卫二欧罗巴快艇探测器科学目标及具体事项

木卫二欧罗巴快艇探测器的科学目标：研究其是否具有宜居性

具体事项包括：

—冰层和海洋，描绘冰层和地下水，包括他们的异质性，海洋属性以及与表面冰层海洋交换的自然特性

—构成，据组成和化学成分理解木卫二海洋世界的宜居性

—地质学，理解表面特征的形成机制，包括最近或者当前活动的地点，绘制出具有较高科学价值的地点

木卫二欧罗巴快艇探测器任务概况

——2022年计划发射，进入木星轨道的时间，使用SLS火箭是2025年，使用EVEEGA是2030年，整个任务周期为3.5年；为限制木星轨道接受的辐射能量限制，木卫二探测器设计可大于40次从木星附近掠过，C/A高度超过25公里

——探测器太阳电池板宽度为22.3米，探测器高度为4.6米

‍木卫二遥感成像系统概况

NAR：2.35度*1.17度，万向节视场角正负30度，纵向和横向（计划待在MISE FOR当离木卫二很近的范围内时）

木卫二成像系统WAC 48度*24度；UVS：7.3度*0.1度+0.2度*0.2度，全长7.5度；MISE：4.3度*0.007度，扫描范围沿轨道方向正负30度，典型情况下扫描器4度或1度；E-THEMIS：5.7度*4.3度；REASON：60度（深层模式）。

推扫式成像由EIS，UVS，E-THEMIS，REASON，以及有时的MISE开启沿轨随机成像长度，全部底部为C/A

UVS没有扫描机构，因此其能视域FOR等于视场FOV，空间分辨率不等于像元分辨力

EIS 木卫二成像系统：研究木卫二的地质学、冰层、和当前潜在的活动

——冰壳和冰海连接处

‍——地质结构和过程

双相机成像系统：包括窄角相机NAC和宽角相机WAC

—NAC参数：2.3度横向*1.2度纵向FOV，10微弧度IFOV，0.5m像素尺寸，2-km束@50km 152毫米隙缝，6条纹过滤器NUV-NIR颜色，2轴正负30度立体声平衡环，横向定标，继承自新视野号LORRI。

—WAC参数：48度横向*24度纵向FOV，218微弧度IFOV，11m像素尺寸，44-km束@50km，8毫米隙缝，6条纹过滤器NUV-NIR颜色，继承自信使号MDIS

WAC和MAC的光谱谱段

EIS和伽利略SSI通频带推扫式彩色成像图，协定波长范围为0.8-5.0微米，10纳米采样间隙

谱段	主要作用	波长（纳米）
Clear全色	表面观测、立体成像、场景成像、微弱目标最佳信噪比探测，例如羽流探测	350-1050（WAC=370）
近紫外线	表面颜色：羽流w/瑞利散射	355N/375W-400
蓝	表面颜色：瑞利散射 w/ NUV	380-475
绿	表面颜色：气辉（日月食，阴面）	520-590
红	表面颜色	640-700
红外线1	表面颜色：连续水吸收带	780-920
1微米	表面颜色：粗粒度冰水带	950-1050