¿Explicación de valores extraños en los datos de New Horizons?

En esta respuesta , calculé (métodos proporcionados más adelante en la publicación) el tiempo, la distancia, el alcance y la resolución estimados para la captura científica del acercamiento más cercano de New Horizon a Ultima Thule (2014 MU69).

Mientras miraba las imágenes en el sitio web de APL, noté una discrepancia en un conjunto de valores. Específicamente, los números dados para el rango para todas las imágenes de LORRI de Ultima Thule en ese sitio parecen ser aproximadamente 6,5 veces demasiado grandes y no guardan relación con el rango calculado. Todo el resto de mis resultados parecen consistentes a excepción de esa figura. ¿Alguien puede explicar por qué estoy viendo una discrepancia?

Una pantalla de detalles de la imagen con valor anómalo resaltado Fuente : LORRI Imágenes del sobrevuelo de Ultima Thule , NASA/JHU APL / SwRI , vinculadas a la imagen de tamaño completo aquíCaptura de pantalla con el valor en cuestión resaltado

Para ser claros, estoy enfocando una imagen aquí, pero he visto algo similar para todas las imágenes de LORRI en Ultima Thule.

Aquí hay una muestra de mis resultados para el momento en que se tomó la imagen de arriba. Todo coincide excepto Range donde obtengo ~28000 km y enumeran "182,686" (sin unidades dadas). Para el encuentro con Plutón, usaron Mkm, por lo que tener las unidades para esto en km tendría sentido. Sin embargo, el valor que muestran es aproximadamente 6,5 veces mayor que el que calculé. El "rango" dado no parece estar relacionado en absoluto con la distancia real (o al menos no de manera consistente entre las secuencias de imágenes). Probé millas, pies, etc., pero nada (excepto décimas de milla) se acerca a encajar. ¿Algunas ideas? ¿Está en décimas de milla? ¿Me he perdido algo obvio?

Resumen de valores

A continuación se muestra una comparación de los valores del ejemplo anterior (tomado durante CA04) con los que calculé (discrepancia en negrita):

Value Published Computed
SCET 05:01:47 04:56 to 05:06
Distance not given -31900 to -23100 km
Range 182,686 32100 to 23350 km
Resolution ~140 m/px 159 to 115 m/px

Otras imágenes del encuentro con Ultima Thule muestran discrepancias similares.

Aquí hay una comparación con el cronograma preliminar para un punto durante CA04:

Value Published Computed
Time K-2000 s -2209 to -1600 s
Distance ~-28800 km -31900 to -23100 km

Actualización : los valores de "rango" para las imágenes sin procesar no parecen ser décimas de milla. Tampoco parecen ir en secuencia entre conjuntos de observación (CA01, CA04, etc.), pero van en secuencia dentro de un conjunto. ¿Tal vez tiene algo que ver con el tiempo de transmisión o la distancia?

Image Time Range (raw) Range (processed) Notes
1 2019-01-01 05:01:47 182,686 28000 km/17000 mi Part of CA04 sequence
2 2019-01-01 04:22:19 148,795 61000 km/38000 mi Part of CA01 sequence
3 2018-12-31 09:38:13 826,749 N/A Last approach image
4 2018-12-31 07:02:03 961,979 N/A First "odd" image
5 2018-12-30 16:56:06 2 Mkm N/A Last image with km

  • Imágenes procesadas aquí o aquí
  • Imágenes sin procesar vinculadas desde aquí :
    1: KELR_MU69_CA04-MAP_L1_2019001 lor_0408624825_0x630_sci_7.jpg
    2: KELR_MU69_CA01-MAP_L1_2019001 lor_0408622457_0x630_sci_6.jpg
    3: KELR_MU69_APROTL_L14_2018365D lor_0408555011_0x630_sci_9.jpg
    4: KELR_MU69_APROTL_L1_2018365A lor_0408545641_0x630_sci_9.jpg
    5:KELR_MU69_ROTCOVER_L1_2018364B lor_0408494884_0x630_sci_7.jpg

mi metodologia

  • Velocidad Velocidad en km/s en relación con el punto de aproximación más cercano
    (datos de origen)
    Tomado de aquí (al 2018-12-31)

    V = 14.44   k metro s

  • Distancia Distancia en km hasta el punto de máxima aproximación
    (datos de origen)
    Estimado a partir de las distancias que se muestran en el diagrama de programación de imágenes (ver más abajo). Negativo para aproximación, positivo para salida. La precisión es de aproximadamente ±50 km. Tenga en cuenta que la posición de UT es de ±4000 km; Ignoro este margen de error (se supone que es 0).

    D = v a yo tu mi   mi s t i metro a t mi d   F r o metro   d i a gramo r a metro

  • Tiempo Segundos relativos al acercamiento más cercano
    (valor calculado)

    T = D V

  • Hora del evento de la nave espacial SCET el 01-01-2019
    Derivado del tiempo basado en el acercamiento más cercano de 05:33:30 SCET (basado en "05:33" desde aquí ). El formato es hh:mm. JHUAPL da un valor más preciso de "05:33:00", que es 30 segundos antes de lo que usé en mis cálculos.

  • Campo de visión para LORRI
    (datos de origen)

    F O V = 0.29 ° 0.005061455   r a d

  • Distancia de máxima aproximación
    (datos de origen)
    El valor se estima actualmente en 3540 km; valor utilizado es 3500 km.

    D metro i norte = 3500   k metro

  • Alcance Distancia en km desde la nave espacial hasta 2014 MU69
    (valor calculado, inconsistente con los valores publicados )
    Los valores que se muestran en la tabla están redondeados.

    R = D 2 + D metro i norte 2

    Tenga en cuenta que la resolución de la imagen se calcula a partir de esto. Ese resultado coincide con los valores publicados.

  • Ancho de vista Ancho de vista en metros en un plano perpendicular en el rango de Ultima Thule
    (valor calculado)

    W = 2 1000 metro k metro broncearse F O V 2 R

  • Tamaño del sensor Tamaño del sensor LORRI en píxeles para el modo 1×1
    (datos de origen)

    S = 1024   pag i X mi yo s

  • Resolución En metros por píxel
    (valor calculado)

    r mi s o yo tu t i o norte = W S


Calendario de imágenes de Ultima Thule Fuente: Kit de prensa sobre el sobrevuelo de Ultima Thule , p. 25, NASA/JHUAPL/SwRI (recortada, bordes limpios)
Cronograma de imágenes de sobrevuelo de Ultima Thule

Calendario preliminar de imágenes de Ultima Thule Fuente: Soporte basado en la Tierra para la misión extendida New Horizons Kuiper , p.7, NASA/SWRI (recortado, editado para eliminar el número de página)
Calendario preliminar de imágenes de sobrevuelo de Ultima Thule

A partir del 17 de enero de 2019, la página se ha actualizado con cifras de rango más acordes con lo que ha calculado

Respuestas (2)

He revisado tus números y parecen ser correctos. Es probable que los valores de rango incluidos estén en km, pero parecen ser inexactos. Los valores de rango no son oficiales en este momento y aún no tienen acceso a los datos de efemérides de la nave espacial. Sospecho que cuando esos datos bajen, los valores del rango se estimarán mejor.

En pocas palabras, tanto el rango como la distancia en función del tamaño dan valores similares, para las fotografías de mayor resolución, los cuales están muy lejos de los valores proporcionados. De hecho, los valores son obviamente incorrectos, la imagen más grande y, por lo tanto, más cercana tiene un rango mayor que el objetivo más pequeño.

Haciendo un análisis más detallado, creo que los valores de rango están asumiendo un acercamiento más cercano de aproximadamente 01:30 SCET. Eso es 4 horas de descuento, que resulta ser la diferencia de 4 horas que hay entre EDT y UTC. Supongo que tenían la zona horaria incorrecta para las estimaciones de rango y nunca lo notaron. Aquí hay una gráfica de cómo se ven los datos, asumiendo un rango negativo después del acercamiento más cercano. Me parece bastante lineal. Le mencioné esto a Alan Stern en Twitter , espero que puedan abordarlo.

ingrese la descripción de la imagen aquí

Eso me parece bastante plausible. Entre las imágenes CA01 y CA04, estoy calculando un Δd de 32891 km usando los números de imagen sin procesar y un Δd de 33000 km usando los números de imagen procesados. Este último solo es bueno para 2 dígitos significativos, por lo que los deltas son esencialmente idénticos. Yo también obtengo un Δt de 4,0 horas entre los dos conjuntos de valores en 2 dígitos significativos.
Creo que Alan Stern hará que alguien mire esto, al menos reconoció que parece haber algo mal, ¡así que espero que se corrija pronto!
¡Gran análisis!

Actualización : a partir del 17 de enero de 2019, la página se ha actualizado con cifras de rango más acordes con lo que ha calculado.


De acuerdo con el sitio web de JHUAPL (haga clic en 'Más información sobre estas imágenes', por alguna razón un enlace directo no funcionó), el rango debe estar en km:

Se proporciona la siguiente información auxiliar para cada imagen publicada: la fecha de la observación en tiempo universal coordinado (UTC) en la nave espacial New Horizons, el tiempo de exposición de la imagen en milisegundos, el nombre del objetivo, la distancia al objetivo en kilómetros (es decir, la distancia entre la nave espacial New Horizons y el objetivo; por ejemplo, 12,1 millones de kilómetros significa 12,1 millones de kilómetros) y el nombre de archivo raíz de la imagen.

Estás derivando el rango de la marca de tiempo. ¿Estás seguro de que no hay discrepancia ahí? Pensé que podría haber una diferencia entre la hora local de la nave espacial y la hora recibida en la Tierra, pero no es eso: entonces estarías a 6 horas. Una diferencia de 100.000 km se traduce en unas 2 horas de tiempo de vuelo (a 14 km/s).

Directorio y nombre de archivo en PDS :

Parece que están usando la misma convención de nombre de archivo en el sitio JHUAPL. Los nombres de directorio no son visibles.

datos/AAAAMMDD_METMET/lor_metmetmetm_0xaaa_ttt_v.sfx

Todos los datos se almacenan como pares de archivos de una etiqueta PDS separada y un archivo FITS por exposición. Los nombres de directorio y archivo están delimitados por guiones bajos y barras, como se demostró anteriormente:

  • AAAAMMDD es año, mes y día del mes; METMET son los primeros seis dígitos del reloj MET de diez dígitos (Mission Event Time; ~ segundos de la nave espacial desde el lanzamiento);
  • lor es el prefijo de los datos LORRI;
  • metmetmetm es el MET completo de diez dígitos de la imagen;
  • 0xaaa es el identificador de aplicación (proceso) (ApID) para el tipo de paquete de datos de telemetría;
  • ttt es eng o sci para datos EDR o RDR;
  • v es un número de versión; (para el encuentro de UT, esto parece usarse para identificar tiras de imágenes que se pueden unir - Hobbes)
  • sfx es apto o lbl para el archivo de etiqueta FITS o PDS (o extensión de archivo en el sitio JHUAPL - Hobbes)

ID de Ap :

Definiciones APID de telemetría de datos de imágenes de alta velocidad de LORRI

         C&DH  binning                                                    
  APID   side  mode    compression type                                   

  0x630    1    1x1    lossless                                           
  0x631    1    1x1    packetized                                         
  0x632    1    1x1    lossy                                              
  0x633    1    4x4    lossless                                           
  0x634    1    4x4    packetized                                         
  0x635    1    4x4    lossy                                              
  0x636    2    1x1    lossless                                           
  0x637    2    1x1    packetized                                         
  0x638    2    1x1    lossy                                              
  0x639    2    4x4    lossless                                           
  0x63A    2    4x4    packetized                                         
  0x63B    2    4x4    lossy        
"'Estás derivando el rango de la marca de tiempo. ¿Estás seguro de que no hay discrepancia allí?" Pensé que ese podría ser el caso, pero el programa preliminar incluye tanto el tiempo como la distancia, y coinciden mucho con lo que obtuve.
¿Puedes obtener algún metadato del ejemplo anterior? (REQID:, KELR_MU69_CA04-MAP_L1_2019001nombre de archivo lor_0408624825_0x630_sci_7.jpg) Supongo KELR_MU69_CA04=objeto Kepler MU69, cerrar secuencia de adquisición #4, MAP_L1=???, 2019001=día 1 de 2019, lor=LORRI, el resto=???
Pequeña aclaración: en mis cálculos originales calculé el tiempo a partir de la distancia. Sin embargo, calculé la distancia del tiempo para algunos de mis controles de cordura.