NASAs nyeste Mars Rover har 23 kameraer. Her er, hvad de gør

NASAs seneste Mars-rover - Perseverance - er dens mest avancerede til dato, og den bærer et væld af teknologi med sig, der inkluderer en suite af 23 kameraer.

Det har vi allerede været behandlet med utrolige optagelser fra flere af kameraerne, fanget da roveren nærmede sig overfladen af ​​den røde planet den 18. februar 2021. Inden for få minutter efter ankomsten til landingsstedet indeni Jezero-krateret, Perseverance sendte også flere stillbilleder tilbage til Jorden, efterfulgt et par dage senere af dets første højkvalitetsbilleder, der viser dets nye omgivelser i forbløffende detaljer.

Da kameraerne er indstillet til at spille en nøglerolle i roverens to-årige mission, tænkte vi, at det ville være en god idé at finde ud af lidt mere om teknologien bag hver enhed, og hvad vi kan forvente af dem, når Perseverance går i gang med at udforske den fjerne planet efter tegn på fortid liv.

Landingskameraer

Hovedrolle: Tag billeder både opad og nedad under roverens nedstigning gennem Mars atmosfære.

Rumfartøjet med Perseverance brugte mere end fire højopløsningskameraer til at fange den usikre nedstigning til Mars overflade. Optagelserne (nedenfor) tilbød nemt de bedste billeder af nogen af ​​NASAs fem Mars-landinger til dato, med kameraerne omhyggeligt placeret for at fange så meget af turen ned som muligt.

Og optagelserne var ikke kun med det formål at imponere rumfans. Det gav også ingeniører vital information om præcis, hvordan landingssystemet opførte sig, hvilket skulle hjælpe dem med at designe bedre rumfartøjer til fremtidige Mars-missioner.

Sæt "up-look" kameraer med faldskærm

Disse blev monteret på rumfartøjets bagskal og pegede opad for at fange faldskærmsudsættelse og oppustning. Optagelserne gav ingeniører deres første kig nogensinde på, hvordan en faldskærm opfører sig i det tynde Mars-miljø, hvilket gjorde det muligt for dem at forbedre designet til fremtidige missioner.

"down-look" kamera på nedstigningstrin

Placeret på rumfartøjets nedstigningsstadie vendte dette kamera nedad for at fange optagelser af roveren, der sænkes af kabler på Mars-overfladen, selvom køretøjet i de sidste øjeblikke blev skjult af støv, der blev sparket op af nedstigningsstadiets thrustere.

Rover "up-look" kamera

Fastgjort til roverens dæk, fangede dette opadvendte kamera nedstigningsstadiet i de afgørende sidste øjeblikke før touchdown. Igen vil alle disse optagelser være nyttige af ingeniører, der designer fremtidige Mars-rumfartøjer, hvoraf den ene vil bringe de første astronauter til Mars.

Rover "down-look" kamera

Dette kamera var monteret under roveren og pegede lige mod jorden. Den registrerede effekten af ​​nedstigningstrinnets thrustere på den støvede overflade, da køretøjet landede.

Tekniske kameraer

Perseverance er NASAs femte Mars-rover og uden tvivl den mest kloge hidtil. En del af det nye sæt inkluderer en ny generation af tekniske kameraer (HazCam/NavCam/CacheCam), der vil scanne jorden for farer, overvåg tilstanden af ​​roverens hardware og understøtte indsamlingen af ​​prøver. De forbedrede tekniske kameraer har det samme kamerahusdesign, men hver enkelt har forskellige objektiver, der er specielt designet til en unik opgave.

HazCams (farekameraer)

Hovedrolle: Hjælp til autonom navigation

Det var en af ​​roverens seks HazCams, der sendte de første billeder tilbage (nedenfor) fra Perseverance efter dens dramatiske landing på den røde planet i februar 2021. Det fangede også øjeblikket nedstigningsfasen udførte en kontrolleret styrtlanding kort efter at have leveret Perseverance til Mars-overfladen.

Med Mars lidt uden for rækkevidde for AAA, er det sidste, NASA har brug for, udholdenhed for at sidde fast i en klit eller køre ind i en sten. Det er her, HazCams kommer ind. Med fire på forsiden og to på bagsiden er disse kameraer konstant på udkig efter eventuelle forhindringer, der dukker op på roverens vej, mens den ruller hen over Mars' overflade.

Computersoftware analyserer automatisk HazCams' 3D-billeder og bruger derefter disse oplysninger til selvstændigt at beslutte, hvor de skal henvende sig. Disse selvkørende smarts tillader Perseverance at fortsætte uden konstant at skulle konsultere teammedlemmer igen Jorden, selvom det er holdet, der i sidste ende bestemmer roverens vigtigste rejseretning i løbet af dens mission.

HazCams udfører også en anden vigtig rolle ved at hjælpe ingeniører med at beslutte, hvor Perseverances robotarm skal flyttes, når de tager målinger og fotos.

NavCams (navigationskameraer)

Hovedrolle: Hjælp til autonom navigation

Perseverance har to farver stereo navigationskameraer, eller NavCams for korte. De er placeret omkring 16,5 tommer (42 cm) fra hinanden i toppen af ​​roverens centrale mast og er en del af det udstyr, der hjælper køretøjet med at køre autonomt. Ifølge NASA er NavCams avancerede nok til at se en genstand så lille som en golfbold på 25 meters afstand. De giver også nogle ret fantastiske panoramaer, som det ovenstående, der blev fanget blot et par dage inde i sin Mars-mission.

CacheCam

Hovedrolle: Tag detaljerede billeder af indsamlede stenprøver, efter at de er blevet placeret inde i et prøverør.

CacheCam er placeret inde i roverens underliv øverst i prøvecachen. Det vil blive brugt til at tage billeder af sten og jord placeret inde i prøverør ved Perseverance under sine udforskninger, hvor noget af materialet sandsynligvis vil blive bragt tilbage til Jorden under en fremtidig mission. CacheCam'et vil også gøre det muligt for videnskabsmænd at føre en fortegnelse over den type materiale, de samler fra Mars-overfladen.

Videnskabskameraer

Perseverances avancerede videnskabskameraer inkluderer Mastcam-Z, SuperCam, PIXL, SHERLOC og Watson. Hver enkelt er designet til at udføre livsvigtigt arbejde, der kunne hjælpe med at afgøre, om der engang var liv på Mars.

Mastcam-Z

Hovedrolle: Tag højopløsningsvideo, panoramiske farvefotos og 3D-billeder af Mars-overfladen og træk i atmosfæren

Mastcam-Z omfatter to kameraer (placeret mellem NavCams), der giver en 360-graders visning af omgivelserne. Den indeholder også en zoomfunktion (ja, "Z" står for zoom), selvom den er noget mere avanceret end den på din smartphone kamera. Faktisk, ifølge NASA, kan Mastcam-Z "se funktioner så små som en stueflue - hele vejen fra en afstand, der er omtrent på længden af ​​en fodboldbane."

Billedet nedenfor, der består af 142 separate billeder, alle taget af Mastcam-Z, giver dig en god idé om Mastcam-Zs imponerende kraft. Prøv at trykke på "+"-knappen for at zoome ind for at få flere detaljer, eller gå her for at tage billedet i fuld skærm.

Med en fantastisk teknologi som denne er Mastcam-Z også i stand til at hjælpe videnskabsmænd med at beslutte, hvilke områder der fortjener yderligere undersøgelse i NASAs søgen efter beviser for tidligere liv.

SuperCam

Hovedrolle: Identificer den kemiske sammensætning af sten og jord, herunder deres atomare og molekylære sammensætning.

Som det sømmer sig for sit navn, er SuperCam monteret på toppen af ​​Perseverances mast og indeholder nogle meget imponerende smarte funktioner. Til at begynde med er den i stand til at affyre en laser, selvom den heldigvis ikke vil sigte mod nogen marsboere, vi måtte støde på. I stedet vil laseren fokusere på mineralmål, som roverens robotarm ikke er i stand til at nå.

Når der skydes på et lille område af sten fra en afstand på omkring 20 fod (7 meter), vil laseren forårsage dannelsen af ​​en varm gas bestående af fritsvævende ioner og elektroner. SuperCam vil derefter analysere den fordampede sten for at opdage dens elementære sammensætning. Denne procedure har potentialet til at afsløre organiske forbindelser, der også kan forbindes med tidligere liv på Mars.

PIXL (Planetary Instrument for X-ray Lithochemistry)

Hovedrolle: Mål den kemiske sammensætning af sten i en meget fin skala

PIXL findes for enden af ​​roverens robotarm og bruger røntgenstråler til at identificere kemiske elementer i målpletter, som NASA siger kan være så små som et gran bordsalt. PIXL inkluderer et mikrokontekstkamera, der giver billeder, der hjælper det med at korrelere dets elementære kompositionskort med synlige karakteristika for målområdet.

SHERLOC (Scanning af beboelige miljøer med Raman og luminescens for organiske stoffer og kemikalier)

Hovedrolle: Finskala påvisning af mineraler, organiske molekyler og potentielle biosignaturer

SHERLOC, som også er placeret for enden af ​​Perseverances robotarm, indeholder kameraer, spektrometre og en laser. Enheden leder efter organiske stoffer og mineraler, der er blevet ændret af vandige miljøer, mens den søger efter tegn på tidligere mikrobielt liv. SHERLOC spiller også en nøglerolle i forskning i nye rumdragter til den første menneskelige mission til Mars.

WATSON (vidvinkel topografisk sensor til drift og teknik)

Hovedrolle: Tag nærbilleder af stenteksturer

Med navne som SHERLOC og WATSON behøver du ikke være en super-spejlfinder for at regne ud, at disse to kameraer arbejder sammen under Mars-missionen.

Ligesom SHERLOC findes WATSON også for enden af ​​roverens robotarm. Farvekameraet er designet til at give videnskabsfolk data om teksturer og strukturer af Mars-sten. "WATSON fanger de billeder, der bygger bro mellem skalaen fra de meget detaljerede billeder og kort, som SHERLOC indsamler af Marsmineraler og organiske stoffer, til de bredere skalaer, som SuperCam og Mastcam-Z observerer fra masten," NASA sagde.

Med så mange kameraer og andet videnskabeligt udstyr ombord på roveren vil Perseverance helt sikkert gøre nogle fascinerende opdagelser, når den udforsker Mars-overfladen i løbet af sin to-årige mission. Så sørg for at vende tilbage for opdateringer.

Redaktørens anbefalinger

• Nyt Perseverance-panorama giver dig mulighed for at zoome ind for at se fantastiske detaljer