Spørg Scientariet: Hvordan tager man billeder af asteroider?
Daniel Bergsagel har spurgt:
Det lyder som om, at det er en bagatel af en manøvre at snuppe et par billeder af en asteroide på vej mod et fjernere mål. Følg blot dette afsnit fra en gammel artikel i Ingeniøren:
‘ESA's rumsonde Rosetta fløj forbi Lutetia i juli måned i år på sin vej ud mod 67P/Churyumov-Gerasimenko, hvor den ankommer i 2014. Under nogle forbiflyvninger foretog den detaljerede observationer af asteroiden Lutetia og fik taget billeder. Mødet fandt sted 454 millioner kilometer fra Jorden, uden for Mars’ bane. Rosetta fløj forbi asteroiden med 15 kilometer i sekundet og i blot 3.162 kilometers afstand.’
Nu spørger jeg i mit stille sind. Hvordan dælen gør man det? Hvordan tager man billedet? Hvem trykker på knappen, og hvornår gør vedkommende det? Hvor lang tid går der, fra man trykker på knappen, til den tager billedet? Hvordan ved man, hvad der er i linsen? Eller er det hele beregnet på forhånd?
John Leif Jørgensen, professor på Institut for Rumforskning og Rumteknologi på DTU Space, svarer:
Rosetta blev designet og bygget for så mange år siden, at alle systemer er baseret på simple, ikke automatiserede, instrumenter. Således også Rosettas kameraer. Rosettas navigationskamera er lavet til at finde et lyst objekt på en mørk baggrund, der ofte er lille og på et sted, man ikke er helt sikker på, hvor er. Denne situation er netop den, Lutetia-forbiflyvningen er i.
Da et objekt skal ses på lang afstand, er kameraets brændvidde stor, altså et teleskop, og det dækker derfor et meget lille billedfelt. Dertil kommer, at Rosetta ikke har nogen form for onboard-autonomi, og da tovejs-lystiden til Jorden er stor, er man tvunget til at lade teleskopet optage en række billeder, der tilsammen dækker et større billedfelt.
Denne teknik er også brugt i bane omkring kometen 67P/C-G. Man skal så fikse de billeder ud, der indeholder et objekt og bruge dette.
Naturligvis ser man først Lutetia på meget stor afstand, hvor positionsfejlene ikke gør så meget, så man ved, hvor man skal pege hen for at få det næste billede. Man holder derefter fast i billedet, mens man langsomt nærmer sig, mens man hele tiden scanner et område, der er stort nok til at sikre, at objektet er med på et af billederne.
Navigationskameraet er monteret på en platform, der tillader, at man peger teleskopet i den ønskede retning, så man slipper for at ændre hele Rosettas orientering og dermed miste kommunikation med Jorden og sol på panelerne.
I dag laver vi den slags kameraer meget mere avancerede med autonom målsøgning og tracking. Men det kræver en computerkraft, man ikke havde på Rosettas designtid.
