ハイライズ

ハイライズ

別名	高解像度画像科学実験
の一部	火星探査機
初光	2006年3月10日
望遠鏡スタイル	カメラシステム 宇宙機器
直径	0.5メートル
質量	65 kg (143 ポンド)
Webサイト	アリゾナ州
コモンズの関連メディア
[Wikidataで編集]

高解像度画像科学実験は、2006年から火星を周回して研究しているマーズ・リコネッサンス・オービターに搭載されたカメラです。重さ65kg、費用4000万ドルのこの装置は、アリゾナ大学月惑星研究所の指導の下、ボール・エアロスペース・アンド・テクノロジーズ社によって建造されました 。口径0.5mの反射望遠鏡で構成されており、これまでの深宇宙探査 ミッションの中では最大で、火星の写真を0.3m/ピクセル（1フィート/ピクセル）の解像度で撮影し 、直径1メートル未満の物体を解像することができます。

HiRISEは、オポチュニティ探査車や現在進行中のキュリオシティミッションなど、火星表面の探査車の画像を撮影した。^[1]

1980 年代後半、ボール エアロスペース & テクノロジーズのアラン デラメールは、火星のサンプル リターンと表面探査に必要な高解像度の画像処理の計画を開始しました。2001 年初頭、彼はアリゾナ大学のアルフレッド マキューエンとチームを組み、火星探査機 (MRO) にそのようなカメラを搭載することを提案し、NASA は 2001 年 11 月 9 日にこれを正式に承認しました。

Ball Aerospace 社はカメラの製造を任され、2004 年 12 月 6 日に HiRISE を NASA に納品し、宇宙船の残りの部分と統合しました。カメラは 2005 年 8 月 12 日に MRO に搭載され、その場にいた HiRISE チームの歓声の中、打ち上​​げられる準備が整いました。

MRO の巡航フェーズ中、HiRISE は月やジュエル ボックスクラスターを含む複数のテスト写真を撮影しました。これらの画像は、カメラを調整し、火星の写真を撮る準備をするのに役立ちました。

2006年3月10日、MROは火星周回軌道に到達し、HiRISEが火星の最初の画像を取得する準備を整えました。^[2]この機器は、MROがエアロブレーキングに入る前に火星の写真を撮る機会が2回ありました（1回目は2006年3月24日）。その間、カメラは6か月間オフになっていました。^[3] 9月27日に正常に起動され、9月29日に火星の最初の高解像度画像を撮影しました。

2006年10月6日、HiRISEはビクトリアクレーターの最初の画像を撮影した。この場所はオポチュニティ探査車によっても調査されていた。^[4]

2007 年 2 月、7 つの検出器に劣化の兆候が見られ、1 つの IR チャネルはほぼ完全に劣化し、もう 1 つは劣化が進行した兆候を示しました。カメラで写真を撮るときに高温を使用すると、問題は解消されたようです。 ^[5] 3 月の時点で、劣化は安定したように見えましたが、根本的な原因は不明のままでした。^[6] その後、Ball Aerospace のエンジニアリング モデル (EM) による実験で、原因の決定的な証拠が得られました。アナログ - デジタル コンバーター (ADC) の汚染によりビットが反転し、画像にノイズや不良データが発生し、設計上の欠陥により ADC に不良なアナログ波形が送信されるというものです。さらに研究を進めると、ADC を加熱することで劣化を元に戻せることがわかりました^{[明確化が必要] 。 [出典が必要]}

2007年10月3日、HiRISEは地球に向けられ、地球と月の写真を撮影した。フル解像度のカラー画像では、地球は直径90ピクセル、月は直径24ピクセルで、距離は1億4200万kmであった。^[7]

2008年5月25日、HiRISEはNASAの火星探査機フェニックスが火星の表面にパラシュートで降下する様子を撮影した。これは、ある宇宙船が別の宇宙船の惑星への最終降下を撮影した初めての事例であった。^[8]

2010年までにHiRISEは火星表面の約1％しか撮影しておらず^[9]、2016年にはカバー率は約2.4％でした。^[10] HiRISEは高解像度でより小さな領域を撮影するように設計されており、他の機器ははるかに広い領域をスキャンして、新しい衝突クレーターなどを見つけます。MROのコンテキストカメラ（CTX）は、2021年後半に火星に形成された2つの新しい衝突クレーター（それぞれ130メートル以上）を撮影しました。これはMROによって発見された最大のものです。これらの地震イベントは、地震調査、測地学、熱輸送を使用した内部探査（InSight）によっても検出されました。アマゾニス平原のクレーターは両方のミッションによって独立して発見されましたが、テンペテラのクレーターは最初にInsightによって観測され、その後CTX画像で探査されました。^{[11] [12]}この識別により、将来の氷床をHiRISEカラーで特徴付ける新しい技術の開発がさらに可能になりました。^[13]

2010年4月1日、NASAはHiWishプログラムで一般からHiRISEの撮影場所を提案してもらった最初の画像を公開した。8つの場所のうちの1つがオーレウム・カオスだった。^[14] 下の最初の画像はその地域の広域画像である。次の2枚の画像はHiRISE画像からのものである。^[15]

以下の 3 つの画像は、HiWish プログラムで撮影された最初の画像の一部です。最初の画像は、HiRISE がどこを見ているかを示す CTX からのコンテキスト画像です。

• 
  後続の HiRISE 画像の広域ビューを捉えた THEMIS 画像。黒いボックスは HiRISE 画像のおおよその位置を示しています。この画像は Aureum Chaos として知られる広大な領域の一部です。画像をクリックすると詳細が表示されます。
• 
  HiWish プログラムで HiRISE が捉えたAureum Chaos 。画像はMargaritifer Sinus 四角形内にあります。
• 
  HiWish プログラムの HiRISE が観測した以前の画像のクローズアップ画像。小さな丸い点は岩です。

以下の画像群は、この機器で撮影された重要な画像の一部です。これらの画像の一部は、将来の入植者にとっての水源となる可能性のあるものを示唆しています。

• 
  HiWish プログラムの HiRISE が捉えた、谷から移動する氷河。場所はイスメニウス湖四角形です。
• 
  HiWish プログラムの HiRISE が撮影した、スケール付きのピンゴと思われる物体のクローズアップ画像。ピンゴには純粋な氷の核が含まれている可能性があります。
• 
  HiWish プログラムの HiRISE が撮影したマントルのクローズアップ画像。矢印はマントルの縁に沿ったクレーターを示しており、マントルの厚さが強調されています。マントルは将来の入植者によって水源として使用される可能性があります。場所はイスメニウス湖の四角形です。
• 
  HiWish プログラムの HiRISE が捉えた、多角形の谷間の砂丘と氷の解凍
• 
  火星の雪崩の疑似カラー画像
• 
  HiRISE が捉えたファーソフクレーターの地層のクローズアップ。地層は水の力で形成された可能性がある。
• 
  HiRISEのHiWishプログラムで観測された同心円状の亀裂の大きなグループ。場所はイスメニウス湖の四角形。亀裂は氷の下の火山によって形成された。^[16]
• 
  HiWish プログラムの HiRISE が撮影した波状地形。場所はCasius 四角形。研究によると、波状地形には水氷があるようです。

次の一連の写真は、まずシーンの全体像を示し、次にその一部を拡大したものです。HiView というプログラムを使用すると、より詳細な画像を作成できます。一部の写真はカラーです。HiRISE は中央のカラー ストリップのみを使用します。

• 
  HiWish プログラムの HiRISE が捉えた大規模な尾根ネットワークの広域画像
• 
  HiWish プログラムの HiRISE で見た尾根ネットワークのクローズアップ図。ボックスにはサッカー場のサイズが表示されます。
• 
  HiWish プログラムの HiRISE で撮影された尾根のクローズアップ カラー画像

HiRISEカメラは、火星の表面の特徴をこれまで以上に詳細に観察できるように設計されています。^{[17]このカメラは、火星の新しいクレーターをより詳細に観察し、}扇状地、粘性流の特徴、角礫岩を含むくぼんだ物質の溜まった領域を明らかにしました。 ^[18]これにより、火星の特徴の年代を研究したり、将来の火星着陸船の着陸地点を探したり、一般的に、これまで軌道上から行われていたよりもはるかに詳細に火星の表面を見ることができます。そうすることで、火星の水路や谷、火山地形、かつての湖や海、ハガルやニリ・パテラなどの砂丘地帯、および火星表面に存在するその他の表面地形をよりよく研究することができます。^[19]

一般の人々はHiRISEカメラで撮影する場所をリクエストすることができます（HiWishを参照）。このため、また、写真が受け取られて処理された直後に一般の人々が前例のない方法で写真にアクセスできることから、このカメラは「人民のカメラ」と呼ばれています。^[20]写真はオンラインで閲覧したり、ダウンロードしたり、無料のHiViewソフトウェアで閲覧したりできます。

HiRISEは最初から高解像度カメラとして設計されました。大きな鏡と大きなCCDカメラで構成されています。これにより、高度300kmで1マイクロラジアン、つまり0.3メートルの解像度を実現しています。（比較のために、 Google Marsの衛星画像は1メートルまで利用可能です。^{[21] ）400〜600nm（}青緑またはB〜G）、550〜850nm（赤）、800〜1,000nm（近赤外線またはNIR）の3つの色帯域で画像を撮影できます。^[22]

HiRISEには0.5メートルの主鏡が搭載されており、これは地球の軌道を越えた最大の光学望遠鏡である。この装置の質量は64.2kgである。^[23]

赤色画像の幅は 20,048ピクセル(300 km の軌道で 6 km)、青緑色および NIR の画像の幅は 4,048 ピクセル (1.2 km) です。これらは、14 個の CCD センサー ( 2048 × 128 ピクセル)によって収集されます。HiRISE のオンボード コンピューターは、これらのラインをオービターの地上速度に合わせて読み出すため、画像の高さに制限はありません。実際には、オンボード コンピューターの28 Gbit ( 3.5 GB ) のメモリ容量によって制限されます。赤色画像 (1 ピクセルあたり 8 ビットに圧縮) の公称最大サイズは約 20,000 × 126,000 ピクセル、つまり 2520メガピクセルで、B-G および NIR バンドの狭い画像の場合は 4,000 × 126,000 ピクセル (504 メガピクセル) です。圧縮されていない画像1枚あたり最大28ギガビットの容量を使用します。ただし、これらの画像は圧縮されて送信され、通常最大サイズは11.2ギガビットです。これらの画像は、 JPEG 2000 と呼ばれる新しい形式でHiRISEのWebサイトで一般に公開されています。^{[24] [25]}

着陸候補地の地図作成を容易にするために、HiRISE は 0.25 メートルの精度で地形を測定できるステレオ画像ペアを作成できます。

HiRISE画像は一般に公開されており、以下の規則に従って命名されています。^[27]

• 名前：
• ppp_oooooo_tttt_ffff_c.IMG
• ppp = ミッションフェーズ:
  • INT = 統合とテスト
  • CAL = 校正観測
  • ATL = ATLO 観測
  • KSC = ケネディ宇宙センター観測
  • SVT = シーケンス検証テスト
  • LAU = 打ち上げ
  • CRU = クルーズ観測
  • APR = 火星接近観測
  • AEB = エアロブレーキングフェーズ
  • TRA = 移行フェーズ
  • PSP = プライマリサイエンスオービット (2006 年 11 月 - 2008 年 11 月)
  • REL = リレーフェーズ
  • E01 = 必要に応じて第 1 拡張ミッション フェーズ
  • Exx = 必要に応じて追加の拡張ミッション
• oooooo = MRO軌道番号
• tttt = ターゲットコード
• ffff フィルター/CCD 指定:
• RED0-RED9 – 赤フィルターCCD
• IR10-IR11 – 近赤外線フィルターCCD
• BG12-BG13 – 青緑フィルターCCD
• c = CCDのチャンネル番号（0または1）

ターゲット コードは、軌道開始からの計画された観測の中心の緯度位置を示します。軌道開始は、軌道の下降側 (夜側) の赤道上にあります。ターゲット コード 0000 は、軌道開始を示します。ターゲット コードは、軌道に沿って 0000 から 3595 まで値が増加します。この規則により、ファイル名の順序を時間順にすることができます。最初の 3 桁は、軌道開始からの整数度数を示し、4 桁目は、最も近い 0.5 度に丸められた小数度数を示します。3595 より大きい値は、観測が火星外または特別観測であることを示します。

ターゲットコードの例:

• 0000 – 軌道の下降側にある赤道での観測を計画。
• 0900 – 南極での予定された観測。
• 1800 – 軌道の昇り側（昼側）の赤道での観測を計画。
• 2700 – 北極での観測を計画。

火星外および特別観測の価値:

• 4000 – 星の観測
• 4001 – フォボス観測
• 4002 – デイモス観測
• 4003 – 特別校正観測

• 長距離偵察画像装置（ニューホライズン探査機の望遠鏡画像装置）

ウィキメディア・コモンズには、 HiRISE による写真に関連するメディアがあります。

• HiRISE公式サイト
• HiRISE の BeautifulMars Tumblr
• NASAがHiRISEで撮影した画像を分類するのを手伝ってください
• ASUの画像マップを閲覧する
• HiRISE の仕組み – レッスン 1: カメラの基礎
• HiRISE の仕組み – レッスン 2: 解像度とビニング
• Seán Doran と Kevin Gill による HiRISE 画像/データを使用して作成されたマルチメディア。Seán Doran の Flickr アルバム #1 と #2、Kevin Gill の Flickr アルバム、および SD (Red Planet Rise) と KG (Flights of Desolation) によるより長い YouTube ビデオもご覧ください。