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Comprehensive in-orbit performance evaluation of the BepiColombo Laser Altimeter (BELA)

HosseiniArani, Alireza und Bertone, Stefano und Arnold, Daniel und Stark, Alexander und Hussmann, Hauke und Beck, Thomas und Herny, Clémence und Pommerol, Antoine und Jäggi, Adrian und Thomas, Nicolas (2021) Comprehensive in-orbit performance evaluation of the BepiColombo Laser Altimeter (BELA). Planetary and Space Science, 195. Elsevier. doi: 10.1016/j.pss.2020.105088. ISSN 0032-0633.

Dieses Archiv kann nicht den Volltext zur Verfügung stellen.

Offizielle URL: https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0032063320303019

Kurzfassung

The BepiColombo Laser Altimeter (BELA) is on its way to Mercury on board the Mercury Planetary Orbiter (MPO), one of the two spacecraft of the BepiColombo mission. It will arrive at Mercury in Dec 2025 and start measurements of Mercury's surface and environment. The goal of this study is to analyze the performance of BELA by using a comprehensive in-orbit performance model of the instrument. To determine the in-flight performance, we model the laser altimeter instrument noise based on laboratory tests performed on BELA. In order to obtain the most realistic in-flight performance, we add a realistic instrument degradation model on top of it. We thus obtain the probability of false detection for each simulated observation and based on that, we produce a coverage map over different surface terrains. We show that the pointing uncertainty dominates the range measurement error. Moreover, we compare the predicted working limit using different gain settings and we show that instrument degradation can lower the working limit of the instrument by around 200 km in the worst case scenario. Finally, we produce BELA measurement performance maps over the surface of Mercury, study the attainable quality of topography recovery and determine the expected accuracy of the measurements of surface properties, e.g., local slopes, surface roughness and albedo in different conditions and over different terrains. We also suggest potential improvements to instrument operations by choosing an optimum gain setting and by combining different measurements together when constructing a digital terrain model of Mercury.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/138861/
Dokumentart:Zeitschriftenbeitrag
Titel:Comprehensive in-orbit performance evaluation of the BepiColombo Laser Altimeter (BELA)
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
HosseiniArani, AlirezaUniversity of Berne, Switzerlandhttps://orcid.org/0000-0002-5080-7094NICHT SPEZIFIZIERT
Bertone, StefanoNASA Goddard Space Flight Center (GSFC), Code 698, 8800 Greenbelt Road, Greenbelt, MD 10 20771, USAhttps://orcid.org/0000-0001-9885-8440NICHT SPEZIFIZIERT
Arnold, DanielAIUBhttps://orcid.org/0000-0003-3574-0837NICHT SPEZIFIZIERT
Stark, Alexanderalexander.stark (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0001-9110-1138NICHT SPEZIFIZIERT
Hussmann, HaukeHauke.Hussmann (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-3816-0232NICHT SPEZIFIZIERT
Beck, ThomasUniversity of Berne, Switzerlandhttps://orcid.org/0000-0002-5624-3410NICHT SPEZIFIZIERT
Herny, ClémenceUniversity of Berne, SwitzerlandNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Pommerol, AntoinePhysikalisches Institut, Sidlerstrasse 5, University of Bern, 3012, Bern, Switzerlandhttps://orcid.org/0000-0002-9165-9243NICHT SPEZIFIZIERT
Jäggi, AdrianAIUBNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Thomas, NicolasPhysikalisches Institut, Sidlerstrasse 5, University of Bern, 3012, Bern, SwitzerlandNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Datum:Januar 2021
Erschienen in:Planetary and Space Science
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Nein
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Ja
In ISI Web of Science:Ja
Band:195
DOI:10.1016/j.pss.2020.105088
Verlag:Elsevier
ISSN:0032-0633
Status:veröffentlicht
Stichwörter:BepiColombo Laser Altimeter Mercury
HGF - Forschungsbereich:Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr
HGF - Programm:Raumfahrt
HGF - Programmthema:Erforschung des Weltraums
DLR - Schwerpunkt:Raumfahrt
DLR - Forschungsgebiet:R EW - Erforschung des Weltraums
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):R - Projekt BepiColombo - MERTIS und BELA
Standort: Berlin-Adlershof
Institute & Einrichtungen:Institut für Planetenforschung > Planetengeodäsie
Hinterlegt von: Stark, Dr. Alexander
Hinterlegt am:04 Dez 2020 08:23
Letzte Änderung:31 Mai 2021 15:08

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