Mighty MURI, yeni uzun dalga kızılötesi radyometreyi test etmek için ısıyı getiriyor

NASA’nın yeni Çok Bantlı Soğutmasız Radyometre Cihazı (MURI), kriyojenik bir soğutucu olmadan kızılötesi radyasyonu tespit eden yeni bir bolometreye sahiptir ve kızılötesi radyometrelerin alçak Dünya yörüngesine gönderilmesinin maliyetini ve karmaşıklığını büyük ölçüde azaltır.

NASA’nın yeni Çok Bantlı Soğutmasız Radyometre Cihazından (MURI) elde edilen ilk ışık verileri, yeni, soğutmasız mikrobolometrenin çalışır durumda olduğunu gösteriyor ve uygun maliyetli bir cihazla Dünya’nın yüzey sıcaklığını gözlemlemeye adanmış gelecekteki uzay görevleri için zemin hazırlıyor.

Ocak 2023’te alçak Dünya yörüngesine fırlatılan MURI, NASA’nın ilk uzay tabanlı kızılötesi radyometresi olmasa da NASA’nın en küçüklerinden biri. MURI, Loft Orbital’in YAM5 platformunda barındırılan bir yük olarak uzayda saniyede yaklaşık yedi kilometre hızla uçuyor.

MURI, teknoloji doğrulama misyonu sırasında, kriyojenik soğutucu olmadan çalışan, son teknoloji ürünü bir mikrobolometre termal görüntüleme cihazını sergileyecek. Bu eşsiz teknoloji, volkanik aktivite gibi olayları gözlemlemeye adanmış gelecekteki bilim misyonlarının temeli olabilir.

Bolometreler, ısı formundaki kızılötesi radyasyonu tespit eder ve kriyojenik çalışma gerektirmez. Bu bileşenler sıcaklıktaki değişikliklere karşı son derece hassastır.

Geleneksel uzay tabanlı termal sensörler, yaklaşık -300°F’lik sabit bir sıcaklıkta kalabilmek için hacimli kriyojenik soğutuculara dayanır. Kriyojenik soğutucular uzay araçlarına çok fazla kütle katıyor. Örneğin, NASA’nın Aqua ve Terra uydularında hizmet veren uzay tabanlı bir kızılötesi radyometre olan Orta Çözünürlüklü Görüntüleme Spektroradiometresi (MODIS), 500 pound’dan daha ağırdır.

Buna karşılık MURI yalnızca yaklaşık 12 pound ağırlığındadır. Uzayda doğruluğu korumak için mikrobolometrenin hala sabit bir sıcaklıkta tutulması gerekse de bu sıcaklık oda sıcaklığı olabilir.

Havada ve laboratuvar testlerinde MURI, her boyuttaki uzun dalga kızılötesi radyometreler için birinci sınıf olarak kabul edilen yaklaşık %1’lik mutlak radyometrik doğruluk elde etti ve ilk ışık verileri, cihazın zorlu uzay koşullarında da aynı performansı gösterdiğini gösteriyor.

MURI’nin ilk gözlemleri, cihazın Dünya yüzeyinin sıcaklığını 123 milikelvin kadar düşük bir hassasiyetle ölçebildiğini gösteriyor; bu da mevcut Landsat cihazlarıyla kıyaslanabilir.

Bu kadar doğru ve bir o kadar da kompakt bir cihaz yaratmak, yenilikçi bir mühendislik gerektiriyordu. Leonardo Diagnostic/Retrieval Systems (DRS) Kıdemli Mühendislik Direktörü ve MURI Baş Araştırmacısı Philip Ely, özellikle yüksek çözünürlüklü veri toplayan uzay tabanlı uzak sensörlerde yaygın bir sorun olan görüntü bulaşmasıyla ilgileniyordu.

Ely, “Bu sorunu çözmeye yönelik yaklaşımımız, bolometre odak düzlemi dizisini bir piezo tablası üzerine monte etmek ve ardından görüntüyü odak düzlemi dizisinde etkili bir şekilde sabitlemek için sahneyi görüntüyle aynı hızda hareket ettirmekti” dedi.