GALA sözde bir “lazer altimetre”dir, yani lazer darbelerinin çalışma süresini kullanarak bir gezegen manzarasının en yüksek ve en düşük değerlerini ölçen bir araçtır. ESA JUICE misyonu için Jüpiter’e yönelik GAnymede Lazer Altimetre, iki elektronik birimden ve alıcı için lazer ve teleskopu içeren bir optik parçadan oluşur.
Ölçümler sırasında buzlu uydular Europa, Ganymede ve Callisto’nun yüzeyine kısa lazer darbeleri gönderiliyor. Darbeler yüzeye yansıtılır ve alıcı teleskop (çap: 25 santimetre) tarafından alınır ve çığ fotodiyodu adı verilen oldukça hassas bir dedektöre gönderilir. Analog sinyal, yüksek bir örnekleme hızında sayısallaştırılır ve aletin elektrik ünitesine gönderilir, burada analiz edilir ve uzay aracının veri kaydedicisine gönderilir.
Temel veriler GALA
Fotonların kat ettiği mesafe, GALA tarafından büyük bir hassasiyetle ölçülen, yayılan ve alınan darbe arasındaki ışık yayılma süresinden yaklaşık on santimetrelik bir doğrulukla ölçülür. Bu, bir nanosaniyeden biraz daha az bir zamansal çözünürlüğe karşılık gelir. 2034/35’te Ganymede çevresindeki 500 kilometrelik yörünge sırasında, birkaç yüz milyon uçuş süresi ölçümü yapılacak ve bu da Ganymede’nin ilk doğru yükseklik modelini sağlayacaktır.
GALA’nın görüş alanında yüzey özellikleri ve olası okyanuslar
Bununla birlikte, bu aynı zamanda, radyo iletişimleri yoluyla ölçülebilen dünyadan uzağa veya dünyaya doğru olan hareketlerden yüksek doğrulukla belirlenebilen uzay sondasının konumunu ve yönünü bilmeyi de içerir. Ayrıca Ganymede yüzeyinin zamansal deformasyonu, Jüpiter’in gelgit kuvvetleri tarafından belirlenir. Ganymede’nin Jüpiter etrafındaki yörüngesi sırasında periyodik olarak meydana gelen buz kabuğundaki gelgit zirvelerinin ölçülen yükseklikleri, dış buz tabakasının altında bir okyanus olup olmadığı hakkında bilgi sağlar. Bu deformasyonun miktarı bir metre veya daha az ise muhtemelen okyanus yoktur. Bununla birlikte, genlik yaklaşık sekiz metre ise, bir okyanus bulunmalıdır.
Geçiş süresi ölçümlerine ek olarak GALA, yansıyan darbe genişliğini ve şeklini analiz ederek zeminde yaklaşık 50 metrelik darbe çapı ölçeğinde yüzey pürüzlülüğüne duyarlıdır. Albedo – 1.064 nanometre lazer dalga boyunda yüzeyin yansıtıcılığı – yayılan ve yansıyan darbelerin yoğunluğundan da belirlenebilir. Topografya ile jeolojik birimlerin yüzey pürüzlülüğü ve yansıtıcılığı arasındaki ilişkiler, Ganymede yüzeyini şekillendiren jeolojik ve tektonik süreçler hakkında çıkarımlar sağlar. Bu ay, büyük ölçüde tektonik sürüklenme, çarpma kraterleri ve havzaları ve muhtemelen kriyovolkanizma nedeniyle benzersiz yapılarla karakterize edilir.
Lazer altimetre GALA, DLR, Japon uzay ajansı JAXA, Bern Üniversitesi ve İspanyol enstitüsü IAA-CSIC (Instituto de Astrofísica De Andalucía – Consejo Superior de Investigaciones Científicas) ile endüstriyel ortaklar Hensoldt Optronics (Almanya) arasındaki bir işbirliğidir. ), Meisei (Japonya), Thales Alenia (İsviçre) ve Şener (İspanya) ortaya çıktı.
Proje, Alman Federal Meclisi’nin 50QJ1401 numaralı fonlama kararıyla DLR’deki Alman Uzay Ajansı ve Federal Ekonomi ve İklim Koruma Bakanlığı (BMWK) tarafından destekleniyor.
Ölçümler sırasında buzlu uydular Europa, Ganymede ve Callisto’nun yüzeyine kısa lazer darbeleri gönderiliyor. Darbeler yüzeye yansıtılır ve alıcı teleskop (çap: 25 santimetre) tarafından alınır ve çığ fotodiyodu adı verilen oldukça hassas bir dedektöre gönderilir. Analog sinyal, yüksek bir örnekleme hızında sayısallaştırılır ve aletin elektrik ünitesine gönderilir, burada analiz edilir ve uzay aracının veri kaydedicisine gönderilir.
Temel veriler GALA
| Ağırlık | 25 kilo |
| Elektrik gücü gereksinimleri | 50 watt |
| Bir lazer darbesinin süresi | birkaç nanosaniye |
| Bir lazer darbesinin iletim-alım süresi | birkaç milisaniye (yüzey ile alıcı teleskop arasında 500 ila 1.500 kilometrelik bir mesafeye karşılık gelir) |
| nabız sayısı | Saniyede 30-50 kez |
| darbelerin dalga boyu | 1.064 nanometre (yakın kızılötesi) |
| Analog sinyali sayısallaştırırken örnekleme oranı | 200 megahertz |
Fotonların kat ettiği mesafe, GALA tarafından büyük bir hassasiyetle ölçülen, yayılan ve alınan darbe arasındaki ışık yayılma süresinden yaklaşık on santimetrelik bir doğrulukla ölçülür. Bu, bir nanosaniyeden biraz daha az bir zamansal çözünürlüğe karşılık gelir. 2034/35’te Ganymede çevresindeki 500 kilometrelik yörünge sırasında, birkaç yüz milyon uçuş süresi ölçümü yapılacak ve bu da Ganymede’nin ilk doğru yükseklik modelini sağlayacaktır.
GALA’nın görüş alanında yüzey özellikleri ve olası okyanuslar
Bununla birlikte, bu aynı zamanda, radyo iletişimleri yoluyla ölçülebilen dünyadan uzağa veya dünyaya doğru olan hareketlerden yüksek doğrulukla belirlenebilen uzay sondasının konumunu ve yönünü bilmeyi de içerir. Ayrıca Ganymede yüzeyinin zamansal deformasyonu, Jüpiter’in gelgit kuvvetleri tarafından belirlenir. Ganymede’nin Jüpiter etrafındaki yörüngesi sırasında periyodik olarak meydana gelen buz kabuğundaki gelgit zirvelerinin ölçülen yükseklikleri, dış buz tabakasının altında bir okyanus olup olmadığı hakkında bilgi sağlar. Bu deformasyonun miktarı bir metre veya daha az ise muhtemelen okyanus yoktur. Bununla birlikte, genlik yaklaşık sekiz metre ise, bir okyanus bulunmalıdır.
Geçiş süresi ölçümlerine ek olarak GALA, yansıyan darbe genişliğini ve şeklini analiz ederek zeminde yaklaşık 50 metrelik darbe çapı ölçeğinde yüzey pürüzlülüğüne duyarlıdır. Albedo – 1.064 nanometre lazer dalga boyunda yüzeyin yansıtıcılığı – yayılan ve yansıyan darbelerin yoğunluğundan da belirlenebilir. Topografya ile jeolojik birimlerin yüzey pürüzlülüğü ve yansıtıcılığı arasındaki ilişkiler, Ganymede yüzeyini şekillendiren jeolojik ve tektonik süreçler hakkında çıkarımlar sağlar. Bu ay, büyük ölçüde tektonik sürüklenme, çarpma kraterleri ve havzaları ve muhtemelen kriyovolkanizma nedeniyle benzersiz yapılarla karakterize edilir.
Lazer altimetre GALA, DLR, Japon uzay ajansı JAXA, Bern Üniversitesi ve İspanyol enstitüsü IAA-CSIC (Instituto de Astrofísica De Andalucía – Consejo Superior de Investigaciones Científicas) ile endüstriyel ortaklar Hensoldt Optronics (Almanya) arasındaki bir işbirliğidir. ), Meisei (Japonya), Thales Alenia (İsviçre) ve Şener (İspanya) ortaya çıktı.
Proje, Alman Federal Meclisi’nin 50QJ1401 numaralı fonlama kararıyla DLR’deki Alman Uzay Ajansı ve Federal Ekonomi ve İklim Koruma Bakanlığı (BMWK) tarafından destekleniyor.