أحدث مركبة المريخ روفر التابعة لناسا لديها 23 كاميرا. وإليك ما يفعلونه

تعد مركبة ناسا المريخية الأحدث - بيرسيفيرانس - هي الأكثر تقدمًا حتى الآن، وتحمل معها مجموعة كبيرة من التكنولوجيا التي تشمل مجموعة من 23 كاميرا.

لقد كنا بالفعل تعامل مع لقطات لا تصدق من العديد من الكاميرات التي تم التقاطها مع اقتراب المركبة من سطح الكوكب الأحمر في 18 فبراير 2021. خلال دقائق من وصوله إلى موقع هبوطه بالداخل جيزيرو كريترأرسلت المركبة أيضًا عدة صور ثابتة إلى الأرض، أعقبتها بعد بضعة أيام أولى الصور عالية الجودة التي تظهر محيطها الجديد بتفاصيل مذهلة.

نظرًا لأن الكاميرات مهيأة للعب دورًا رئيسيًا في مهمة المركبة التي تستغرق عامين، فقد اعتقدنا أنها ستكون فكرة جيدة أن نكتشف المزيد عنها. التكنولوجيا وراء كل جهاز، وما يمكن أن نتوقعه منهم بينما تنطلق المثابرة لاستكشاف الكوكب البعيد بحثًا عن علامات الماضي حياة.

كاميرات الهبوط

الدور الرئيسي: التقاط الصور لأعلى ولأسفل أثناء نزول المركبة عبر الغلاف الجوي للمريخ.

استخدمت المركبة الفضائية التي تحمل المثابرة أكثر من أربع كاميرات عالية الدقة لالتقاط عملية الهبوط المحفوفة بالمخاطر إلى سطح المريخ. قدمت اللقطات (أدناه) بسهولة أفضل الصور لأي من عمليات الهبوط الخمسة التي قامت بها ناسا على المريخ حتى الآن، مع وضع الكاميرات بعناية لالتقاط أكبر قدر ممكن من الرحلة.

ولم تكن اللقطات مخصصة فقط لإبهار عشاق الفضاء. كما أنها زودت المهندسين بمعلومات حيوية حول كيفية عمل نظام الهبوط بدقة، الأمر الذي من شأنه أن يساعدهم على تصميم مركبة فضائية أفضل لمهمات المريخ المستقبلية.

كاميرات المظلة "للأعلى".

تم تركيبها على الغلاف الخلفي للمركبة الفضائية وتوجيهها لأعلى لالتقاط نشر المظلة وانتفاخها. قدمت اللقطات للمهندسين أول نظرة على الإطلاق لكيفية تصرف المظلة في بيئة المريخ الرقيقة، مما مكنهم من تحسين التصميم للمهام المستقبلية.

كاميرا "نظرة لأسفل" لمرحلة الهبوط

تقع هذه الكاميرا على منصة هبوط المركبة الفضائية، وهي متجهة للأسفل لالتقاط لقطات للمركبة الجوالة أثناء إنزالها بواسطة الكابلات على سطح المريخ، على الرغم من أنه في اللحظات الأخيرة، كانت المركبة محجوبة بالغبار الناتج عن مرحلة الهبوط. الدفاعات.

كاميرا روفر "up-look".

تم تثبيت هذه الكاميرا الموجهة للأعلى على سطح العربة الجوالة، حيث التقطت مرحلة الهبوط خلال اللحظات الأخيرة الحاسمة قبل الهبوط. مرة أخرى، ستكون كل هذه اللقطات مفيدة للمهندسين الذين يصممون المركبات الفضائية المريخية المستقبلية، والتي ستجلب إحداها رواد الفضاء الأوائل إلى المريخ.

كاميرا روفر ذات "نظرة للأسفل".

تم تركيب هذه الكاميرا أسفل العربة الجوالة وتوجيهها مباشرة نحو الأرض. وسجلت تأثير دافعات مرحلة الهبوط على السطح المغبر أثناء هبوط المركبة.

كاميرات هندسية

تعتبر المثابرة خامس مركبة متجولة تابعة لناسا على كوكب المريخ ويمكن القول إنها الأكثر ذكاءً حتى الآن. يتضمن جزء من المجموعة الجديدة جيلًا جديدًا من الكاميرات الهندسية (HazCam/NavCam/CacheCam) التي ستقوم بالمسح الضوئي أرضية المخاطر، ومراقبة حالة أجهزة المركبة، ودعم جمع العينات. تتمتع الكاميرات الهندسية المحسنة بنفس تصميم جسم الكاميرا، ولكن لكل منها عدسات مختلفة مصممة خصيصًا لمهمة فريدة.

HazCams (كاميرات المخاطر)

الدور الرئيسي: مساعدة الملاحة المستقلة

لقد كانت واحدة من كاميرات HazCams الست الخاصة بالمركبة والتي أعادت الصور الأولى (أدناه) من مركبة Perseverance بعد هبوطها الدراماتيكي على الكوكب الأحمر في فبراير 2021. كما استحوذت على هذه اللحظة قامت مرحلة الهبوط بهبوط اصطدامي متحكم فيه بعد وقت قصير من تسليم المثابرة إلى سطح المريخ.

مع وجود كوكب المريخ خارج نطاق AAA قليلاً، فإن آخر شيء تحتاجه ناسا هو أن تتعثر المركبة في الكثبان الرملية أو تصطدم بصخرة. وهنا يأتي دور HazCams. مع أربع كاميرات في الأمام واثنتان في الخلف، تبحث هذه الكاميرات باستمرار عن أي عوائق تظهر في مسار المركبة أثناء سيرها عبر سطح المريخ.

يقوم برنامج الكمبيوتر تلقائيًا بتحليل الصور ثلاثية الأبعاد الخاصة بـ HazCams ثم يستخدم هذه المعلومات ليقرر بشكل مستقل إلى أين تذهب. تتيح تقنيات القيادة الذاتية هذه لـ Perseverance المضي قدمًا دون الحاجة إلى استشارة أعضاء الفريق باستمرار الأرض، على الرغم من أن الفريق هو الذي يقرر في النهاية الاتجاه الرئيسي لسفر المركبة على مدار رحلتها مهمة.

تؤدي HazCams أيضًا دورًا حيويًا آخر من خلال مساعدة المهندسين على تحديد مكان تحريك الذراع الآلية لـ Perseverance عند أخذ القياسات والصور.

NavCams (كاميرات الملاحة)

الدور الرئيسي: مساعدة الملاحة المستقلة

تحتوي Perseverance على كاميرتي ملاحة ستريو ملونتين، أو NavCams للاختصار. وتقع على بعد حوالي 16.5 بوصة (42 سم) في الجزء العلوي من الصاري المركزي للمركبة، وهي جزء من المعدات التي تساعد المركبة على القيادة بشكل مستقل. وفقًا لوكالة ناسا، فإن NavCams متطورة بما يكفي لاكتشاف جسم صغير مثل كرة الجولف من مسافة 82 قدمًا (25 مترًا). كما أنها توفر أيضًا بعض الصور البانورامية الرائعة، مثل تلك التي تم التقاطها أعلاه بعد أيام قليلة من مهمتها إلى المريخ.

CacheCam

الدور الرئيسي: التقاط صور تفصيلية لعينات الصخور المجمعة بعد وضعها داخل أنبوب العينة.

توجد كاميرا CacheCam داخل الجزء السفلي من العربة الجوالة في الجزء العلوي من ذاكرة التخزين المؤقت للعينة. سيتم استخدامه لالتقاط صور للصخور والتربة توضع داخل أنابيب العينات بواسطة المثابرة أثناء استكشافاتها، مع احتمال إعادة بعض المواد إلى الأرض خلال مهمة مستقبلية. ستمكن كاميرا CacheCam العلماء أيضًا من الاحتفاظ بسجل لنوع المواد التي يجمعونها من سطح المريخ.

كاميرات العلوم

تشمل الكاميرات العلمية المتقدمة لشركة Perseverance Mastcam-Z، وSuperCam، وPIXL، وSHERLOC، وWatson. تم تصميم كل واحدة منها لأداء عمل حيوي يمكن أن يساعد في تحديد ما إذا كانت هناك حياة على كوكب المريخ.

ماستكام-Z

الدور الرئيسي: التقاط فيديو عالي الدقة وصور بانورامية ملونة وصور ثلاثية الأبعاد لسطح المريخ وملامحه في الغلاف الجوي

ماستكام-Z يتكون من كاميرتين (موضوعتين بين NavCams) توفران رؤية 360 درجة للمناطق المحيطة. يتضمن أيضًا وظيفة التكبير/التصغير (نعم، الحرف "Z" يشير إلى التكبير/التصغير)، على الرغم من أنها أكثر تقدمًا من تلك الموجودة على جهازك هاتف ذكي آلة تصوير. في الواقع، وفقًا لوكالة ناسا، يمكن لـ Mastcam-Z "رؤية ميزات صغيرة مثل الذبابة المنزلية - على طول الطريق من مسافة تعادل طول ملعب كرة القدم".

تتكون الصورة أدناه من 142 لقطة منفصلة التقطتها جميعها Mastcam-Z، وتمنحك فكرة جيدة عن قوة Mastcam-Z المثيرة للإعجاب. حاول الضغط على الزر "+" للتكبير للحصول على مزيد من التفاصيل، أو اذهب هنا لالتقاط الصورة بملء الشاشة.

وباستخدام تقنية مذهلة كهذه، يستطيع Mastcam-Z أيضًا مساعدة العلماء في تحديد المجالات التي تستحق المزيد من البحث في بحث ناسا عن أدلة على الحياة الماضية.

سوبركام

الدور الرئيسي: التعرف على التركيب الكيميائي للصخور والتربة، بما في ذلك تركيبها الذري والجزيئي.

بما يتناسب مع اسمها، تم تثبيت SuperCam في أعلى سارية Perseverance، وتحتوي على بعض الذكاء المثير للإعجاب. بالنسبة للمبتدئين، فهو قادر على إطلاق الليزر، على الرغم من أنه لحسن الحظ لن يستهدف أيًا من سكان المريخ قد نصادفهم. وبدلاً من ذلك، سيركز الليزر على الأهداف المعدنية التي لا تستطيع الذراع الآلية للمركبة الوصول إليها.

عند إطلاق الليزر على منطقة صغيرة من الصخور من مسافة حوالي 20 قدمًا (7 أمتار)، سيتسبب الليزر في تكوين غاز ساخن يتكون من أيونات وإلكترونات تطفو بحرية. ستقوم SuperCam بعد ذلك بتحليل الصخور المتبخرة لاكتشاف تركيبتها الأولية. يتمتع هذا الإجراء بالقدرة على الكشف عن المركبات العضوية التي يمكن أن ترتبط أيضًا بالحياة الماضية على المريخ.

PIXL (أداة كوكبية للكيمياء الحجرية بالأشعة السينية)

الدور الرئيسي: قياس التركيب الكيميائي للصخور على نطاق دقيق للغاية

تم العثور على PIXL في نهاية الذراع الروبوتية للمركبة، ويستخدم الأشعة السينية لتحديد العناصر الكيميائية في المواقع المستهدفة التي تقول ناسا إنها يمكن أن تكون صغيرة مثل حبة ملح الطعام. يشتمل PIXL على كاميرا Micro-Context التي ستوفر صورًا لمساعدته على ربط خرائط التكوين العنصري بالخصائص المرئية للمنطقة المستهدفة.

SHERLOC (مسح البيئات الصالحة للسكن باستخدام رامان والتألق للمواد العضوية والكيميائية)

الدور الرئيسي: الكشف الدقيق عن المعادن والجزيئات العضوية والبصمات الحيوية المحتملة

يشتمل SHERLOC، الذي يقع أيضًا في نهاية الذراع الآلية لـ Perseverance، على كاميرات ومقاييس الطيف والليزر. يبحث الجهاز عن المواد العضوية والمعادن التي تم تغييرها بواسطة البيئات المائية أثناء بحثه عن علامات الحياة الميكروبية السابقة. تلعب SHERLOC أيضًا دورًا رئيسيًا في البحث في بدلات فضائية جديدة لأول مهمة بشرية إلى المريخ.

WATSON (مستشعر طبوغرافي ذو زاوية واسعة للعمليات والهندسة)

الدور الرئيسي: التقاط صور قريبة للأنسجة الصخرية

مع أسماء مثل SHERLOC وWATSON، ليس من الضروري أن تكون محققًا فائقًا لتكتشف أن هاتين الكاميرتين تعملان معًا أثناء مهمة المريخ.

مثل شيرلوك، تم العثور على واتسون أيضًا في نهاية الذراع الآلية للمركبة. تم تصميم الكاميرا الملونة لتزويد العلماء ببيانات حول بنية وهياكل الصخور المريخية. "يلتقط WATSON الصور التي تربط المقياس من الصور والخرائط التفصيلية للغاية التي تجمعها SHERLOC منها المعادن والمواد العضوية المريخية، إلى المقاييس الأوسع التي يرصدها SuperCam وMastcam-Z من السارية. قال.

مع وجود العديد من الكاميرات والمعدات العلمية الأخرى على متن المركبة، من المؤكد أن المثابرة ستحقق بعض الاكتشافات الرائعة أثناء استكشافها لسطح المريخ خلال مهمتها التي تستغرق عامين. لذا تأكد من التحقق مرة أخرى للحصول على التحديثات.

توصيات المحررين

• تتيح لك بانوراما Perseverance الجديدة التكبير لرؤية التفاصيل المذهلة