Το νεότερο Mars Rover της NASA διαθέτει 23 κάμερες. Εδώ είναι τι κάνουν

Το τελευταίο ρόβερ του Άρη της NASA — Perseverance — είναι το πιο προηγμένο μέχρι σήμερα, κουβαλώντας μαζί του μια πληθώρα τεχνολογίας που περιλαμβάνει μια σουίτα 23 καμερών.

Περιεχόμενα

  • Κάμερες προσγείωσης
  • Μηχανικές κάμερες
  • Επιστημονικές κάμερες

Ήμασταν ήδη απίστευτα πλάνα από πολλές από τις κάμερες, που καταγράφηκαν καθώς το rover πλησίαζε την επιφάνεια του κόκκινου πλανήτη στις 18 Φεβρουαρίου 2021. Μέσα σε λίγα λεπτά από την άφιξή του στο σημείο προσγείωσής του μέσα Κρατήρας Jezero, Το Perseverance έστειλε επίσης πολλές στατικές εικόνες πίσω στη Γη, ενώ λίγες μέρες αργότερα ακολούθησαν οι πρώτες υψηλής ποιότητας φωτογραφίες του που δείχνουν το νέο του περιβάλλον με εκπληκτική λεπτομέρεια.

Προτεινόμενα βίντεο

Καθώς οι κάμερες πρόκειται να διαδραματίσουν βασικό ρόλο στη διετή αποστολή του rover, σκεφτήκαμε ότι θα ήταν καλή ιδέα να μάθουμε λίγα περισσότερα για την τεχνολογία πίσω από κάθε συσκευή και τι μπορούμε να περιμένουμε από αυτές καθώς η Perseverance ξεκινά να εξερευνήσει τον μακρινό πλανήτη για σημάδια του παρελθόντος ΖΩΗ.

Σχετίζεται με

  • Αυτή η φωτογραφία 1,8 δισεκατομμυρίων pixel του Άρη χρειάστηκε 4 ημέρες για τη λήψη του ρόβερ Curiosity
NASA

Κάμερες προσγείωσης

Κύριος ρόλος: Καταγράψτε εικόνες τόσο προς τα πάνω όσο και προς τα κάτω κατά την κάθοδο του ρόβερ στην ατμόσφαιρα του Άρη.

Η θέση των καμερών στο διαστημόπλοιο Mars 2020 που κατέγραψε την άφιξη του Perseverance στην επιφάνεια του Άρη.NASA

Το διαστημόπλοιο που μετέφερε το Perseverance χρησιμοποίησε περισσότερες από τέσσερις κάμερες υψηλής ευκρίνειας για να απαθανατίσει την επισφαλή κάθοδο στην επιφάνεια του Άρη. Το πλάνα (παρακάτω) προσέφερε εύκολα τα καλύτερα οπτικά στοιχεία οποιασδήποτε από τις πέντε προσγειώσεις της NASA στον Άρη μέχρι σήμερα, με τις κάμερες προσεκτικά τοποθετημένες για να καταγράφουν όσο το δυνατόν μεγαλύτερο μέρος της διαδρομής προς τα κάτω.

Και τα πλάνα δεν ήταν μόνο για να ενθουσιάσουν τους θαυμαστές του διαστήματος. Παρείχε επίσης στους μηχανικούς ζωτικής σημασίας πληροφορίες για το πώς ακριβώς συμπεριφέρθηκε το σύστημα προσγείωσης, κάτι που θα τους βοηθήσει να σχεδιάσουν καλύτερα διαστημόπλοια για μελλοντικές αποστολές στον Άρη.

Το Perseverance Rover’s Descent and Touchdown on Mars (Επίσημο βίντεο της NASA)

Κάμερες "up-look" με αλεξίπτωτο

Αυτά ήταν τοποθετημένα στο πίσω κέλυφος του διαστημικού σκάφους και στραμμένα προς τα πάνω για να καταγράψουν την ανάπτυξη και το φούσκωμα του αλεξίπτωτου. Τα πλάνα πρόσφεραν στους μηχανικούς την πρώτη τους ματιά στο πώς συμπεριφέρεται ένα αλεξίπτωτο στο λεπτό περιβάλλον του Άρη, δίνοντάς τους τη δυνατότητα να βελτιώσουν τη σχεδίαση για μελλοντικές αποστολές.

Κάμερα "κάτω όψης" σταδίου καθόδου

Βρίσκεται στο στάδιο καθόδου του διαστημικού σκάφους, αυτή η κάμερα είναι στραμμένη προς τα κάτω για να καταγράψει πλάνα του ρόβερ που κατεβαίνει με καλώδια στην επιφάνεια του Άρη, αν και τις τελευταίες στιγμές, το όχημα επισκιάστηκε από τη σκόνη που σηκώθηκε από το στάδιο της κατάβασης προωθητήρες.

Κάμερα Rover "up-look".

Στερεωμένη στο κατάστρωμα του ρόβερ, αυτή η κάμερα που βλέπει προς τα πάνω κατέγραψε το στάδιο καθόδου κατά τις κρίσιμες τελευταίες στιγμές πριν από την προσγείωση. Και πάλι, όλα αυτά τα πλάνα θα είναι χρήσιμα από μηχανικούς που σχεδιάζουν μελλοντικά διαστημόπλοια στον Άρη, ένα από τα οποία θα φέρει τους πρώτους αστροναύτες στον Άρη.

Κάμερα Rover "down-look".

Αυτή η κάμερα ήταν τοποθετημένη κάτω από το rover και στραμμένη κατευθείαν στο έδαφος. Κατέγραψε την επίδραση των προωθητηρίων του σταδίου κατάβασης στη σκονισμένη επιφάνεια καθώς το όχημα άγγιξε.

Μηχανικές κάμερες

Το Perseverance είναι το πέμπτο ρόβερ του Άρη της NASA και αναμφισβήτητα το πιο έξυπνο μέχρι στιγμής. Μέρος του νέου κιτ περιλαμβάνει μια νέα γενιά μηχανικών καμερών (HazCam/NavCam/CacheCam) που θα σαρώνουν το έδαφος για κινδύνους, παρακολουθήστε την κατάσταση του υλικού του rover και υποστηρίξτε τη συλλογή δειγμάτων. Οι βελτιωμένες μηχανικές κάμερες έχουν την ίδια σχεδίαση του σώματος της κάμερας, αλλά η καθεμία έχει διαφορετικούς φακούς που έχουν σχεδιαστεί ειδικά για μια μοναδική εργασία.

HazCams (Κάμερες κινδύνου)

Κύριος ρόλος: Βοηθά την αυτόνομη πλοήγηση

Ήταν ένα από τα έξι HazCam του rover που έστειλε τις πρώτες εικόνες (παρακάτω) από το Perseverance μετά τη δραματική του προσγείωση στον κόκκινο πλανήτη τον Φεβρουάριο του 2021. Αποτύπωσε επίσης τη στιγμή το στάδιο της κατάβασης πραγματοποίησε ελεγχόμενη προσγείωση σύγκρουσης λίγο μετά την παράδοση του Perseverance στην επιφάνεια του Άρη.

Μία από τις πρώτες εικόνες που ακτινοβολήθηκαν πίσω στη Γη από την Επιμονή από το εσωτερικό του κρατήρα Jezero. Καταγράφηκε από μια HazCam, ένας από τους έξι τροχούς του rover φαίνεται στην κάτω δεξιά γωνία του πλαισίου.

Με τον Άρη λίγο εκτός εμβέλειας για AAA, το τελευταίο πράγμα που χρειάζεται η NASA είναι η επιμονή να κολλήσει σε έναν αμμόλοφο ή να οδηγήσει σε έναν βράχο. Εκεί μπαίνουν οι HazCams. Με τέσσερις στο μπροστινό μέρος και δύο στο πίσω μέρος, αυτές οι κάμερες κοιτάζουν συνεχώς για τυχόν εμπόδια που εμφανίζονται στο μονοπάτι του ρόβερ καθώς περνάει στην επιφάνεια του Άρη.

Το λογισμικό υπολογιστή αναλύει αυτόματα τις τρισδιάστατες εικόνες της HazCams και στη συνέχεια χρησιμοποιεί αυτές τις πληροφορίες για να αποφασίσει αυτόνομα πού θα πάει. Αυτές οι έξυπνες συσκευές αυτοοδήγησης επιτρέπουν στο Perseverance να προχωρήσει χωρίς να χρειάζεται να συμβουλεύεστε συνεχώς τα μέλη της ομάδας Γη, αν και είναι η ομάδα που αποφασίζει τελικά την κύρια κατεύθυνση ταξιδιού του ρόβερ κατά τη διάρκεια της αποστολή.

Οι HazCams διαδραματίζουν επίσης έναν άλλο ζωτικό ρόλο, βοηθώντας τους μηχανικούς να αποφασίσουν πού θα κινήσουν το ρομποτικό χέρι της Perseverance κατά τη λήψη μετρήσεων και φωτογραφιών.

NavCams (Κάμερες πλοήγησης)

Κύριος ρόλος: Βοηθά την αυτόνομη πλοήγηση

Η πρώτη όψη του Άρη από το 360 Rover του NASA'S Perseverance (Επίσημο)

Το Perseverance διαθέτει δύο έγχρωμες στερεοφωνικές κάμερες πλοήγησης ή NavCam για συντομία. Βρίσκονται σε απόσταση περίπου 16,5 ιντσών (42 cm) μεταξύ τους στην κορυφή του κεντρικού ιστού του rover και αποτελούν μέρος του εξοπλισμού που βοηθά το όχημα να οδηγεί αυτόνομα. Σύμφωνα με τη NASA, οι NavCams είναι αρκετά προηγμένες ώστε να εντοπίζουν ένα αντικείμενο τόσο μικρό όσο μια μπάλα του γκολφ από 82 πόδια (25 μέτρα) μακριά. Παρέχουν επίσης μερικά πολύ εκπληκτικά πανοράματα, όπως το παραπάνω που καταγράφηκε μόλις λίγες ημέρες στην αποστολή του στον Άρη.

CacheCam

Κύριος ρόλος: Λήψη λεπτομερών εικόνων των δειγμάτων βράχου που έχουν συγκεντρωθεί αφού τοποθετηθούν μέσα σε ένα σωλήνα δείγματος.

Τραβηγμένη πριν από την αποστολή στον Άρη, αυτή η εικόνα CacheCam δείχνει μερικούς μικρούς βράχους μέσα σε ένα σωλήνα δείγματος.NASA

Η CacheCam βρίσκεται μέσα στο κάτω μέρος του ρόβερ στην κορυφή της κρυφής μνήμης δείγματος. Θα χρησιμοποιηθεί για τη λήψη φωτογραφιών βράχου και χώματος τοποθετείται μέσα σε σωλήνες δείγματος από την Επιμονή κατά τη διάρκεια των εξερευνήσεών της, με μέρος του υλικού πιθανόν να μεταφερθεί πίσω στη Γη κατά τη διάρκεια μιας μελλοντικής αποστολής. Η CacheCam θα επιτρέψει επίσης στους επιστήμονες να κρατούν αρχείο για το είδος του υλικού που συλλέγουν από την επιφάνεια του Άρη.

Επιστημονικές κάμερες

Οι προηγμένες επιστημονικές κάμερες της Perseverance περιλαμβάνουν τις Mastcam-Z, SuperCam, PIXL, SHERLOC και Watson. Κάθε ένα έχει σχεδιαστεί για να εκτελεί ζωτικής σημασίας έργο που θα μπορούσε να βοηθήσει στον προσδιορισμό του αν υπήρχε κάποτε ζωή στον Άρη.

Mastcam-Z

Κύριος ρόλος: Τραβήξτε βίντεο υψηλής ευκρίνειας, πανοραμικές έγχρωμες φωτογραφίες και τρισδιάστατες εικόνες της επιφάνειας του Άρη και των χαρακτηριστικών στην ατμόσφαιρα

Mastcam-Z περιλαμβάνει δύο κάμερες (τοποθετημένες μεταξύ των NavCams) που προσφέρουν θέα 360 μοιρών του περιβάλλοντος. Περιλαμβάνει επίσης μια λειτουργία ζουμ (ναι, το "Z" σημαίνει ζουμ), αν και είναι μάλλον πιο προηγμένη από αυτή στο δικό σας smartphone ΦΩΤΟΓΡΑΦΙΚΗ ΜΗΧΑΝΗ. Στην πραγματικότητα, σύμφωνα με τη NASA, το Mastcam-Z «μπορεί να δει χαρακτηριστικά τόσο μικρά όσο μια οικιακή μύγα - σε όλη τη διαδρομή από απόσταση που είναι περίπου όσο το μήκος ενός γηπέδου ποδοσφαίρου».

Αποτελούμενη από 142 ξεχωριστές λήψεις όλες από το Mastcam-Z, η παρακάτω εικόνα σάς δίνει μια καλή ιδέα για την εντυπωσιακή δύναμη του Mastcam-Z. Δοκιμάστε να πατήσετε το κουμπί "+" για να κάνετε μεγέθυνση για περισσότερες λεπτομέρειες ή πηγαίνετε εδώ για λήψη της εικόνας σε πλήρη οθόνη.

Με εκπληκτική τεχνολογία όπως αυτή, το Mastcam-Z είναι επίσης σε θέση να βοηθήσει τους επιστήμονες να αποφασίσουν ποιες περιοχές αξίζουν περαιτέρω έρευνα στην αναζήτηση της NASA για στοιχεία της προηγούμενης ζωής.

SuperCam

Κύριος ρόλος: Προσδιορίστε τη χημική σύνθεση των πετρωμάτων και των εδαφών, συμπεριλαμβανομένης της ατομικής και μοριακής τους σύνθεσης.

Ένα κοντινό πλάνο της κεφαλής του ιστού τηλεπισκόπησης του Perseverance Rover
Ένα κοντινό πλάνο της κεφαλής του ιστού τηλεπισκόπησης του Perseverance Rover. Το masthead περιέχει το όργανο SuperCam (ο φακός του βρίσκεται στο μεγάλο κυκλικό άνοιγμα). Στα γκρι πλαίσια κάτω από το banner τύπου masthead βρίσκονται οι δύο συσκευές απεικόνισης Mastcam-Z. Στις εξωτερικές πλευρές αυτών των συσκευών απεικόνισης βρίσκονται οι δύο NavCam του rover.NASA/JPL-Caltech

Όπως αρμόζει στο όνομά της, η SuperCam είναι τοποθετημένη στην κορυφή του ιστού του Perseverance και περιέχει μερικά πολύ εντυπωσιακά smarts. Για αρχή, είναι ικανό να εκτοξεύσει ένα λέιζερ, αν και ευτυχώς δεν θα στοχεύει σε κανέναν Αρειανό που μπορεί να συναντήσουμε. Αντίθετα, το λέιζερ θα επικεντρωθεί σε ορυκτούς στόχους που ο ρομποτικός βραχίονας του rover δεν μπορεί να φτάσει.

Όταν εκτοξεύεται σε μια μικροσκοπική περιοχή βράχου από απόσταση περίπου 20 ποδιών (7 μέτρα), το λέιζερ θα προκαλέσει το σχηματισμό ενός θερμού αερίου που αποτελείται από ελεύθερα αιωρούμενα ιόντα και ηλεκτρόνια. Στη συνέχεια, η SuperCam θα αναλύσει τον εξατμισμένο βράχο για να ανακαλύψει τη στοιχειακή του σύνθεση. Αυτή η διαδικασία έχει τη δυνατότητα να αποκαλύψει οργανικές ενώσεις που θα μπορούσαν επίσης να συνδεθούν με την προηγούμενη ζωή στον Άρη.

PIXL (Πλανητικό όργανο για λιθοχημεία ακτίνων Χ)

Κύριος ρόλος: Μετρήστε τη χημική σύνθεση των πετρωμάτων σε πολύ λεπτή κλίμακα

Το PIXL βρίσκεται στο τέλος του ρομποτικού βραχίονα του ρόβερ και χρησιμοποιεί ακτίνες Χ για να εντοπίσει χημικά στοιχεία σε σημεία-στόχους που η NASA λέει ότι μπορεί να είναι τόσο μικρά όσο ένας κόκκος επιτραπέζιου αλατιού. Το PIXL περιλαμβάνει μια κάμερα Micro-Context που θα παρέχει εικόνες για να το βοηθήσει να συσχετίσει τους στοιχειώδεις χάρτες σύνθεσης του με ορατά χαρακτηριστικά της περιοχής στόχου.

SHERLOC (Σάρωση κατοικήσιμων περιβαλλόντων με Raman και φωταύγεια για οργανικά και χημικά)

Κύριος ρόλος: Ανίχνευση λεπτής κλίμακας ορυκτών, οργανικών μορίων και πιθανών βιογραφιών

Ένα μοντέλο μηχανικής της SHERLOC.NASA

Το SHERLOC, το οποίο βρίσκεται επίσης στο άκρο του ρομποτικού βραχίονα της Perseverance, ενσωματώνει κάμερες, φασματόμετρα και λέιζερ. Η συσκευή αναζητά οργανικά και μέταλλα που έχουν αλλοιωθεί από υδάτινα περιβάλλοντα καθώς αναζητά σημάδια προηγούμενης μικροβιακής ζωής. Το SHERLOC διαδραματίζει επίσης βασικό ρόλο έρευνα για νέες διαστημικές στολές για την πρώτη ανθρώπινη αποστολή στον Άρη.

WATSON (Ευρυγώνιος Τοπογραφικός Αισθητήρας για Λειτουργίες και Μηχανική)

Κύριος ρόλος: Τραβήξτε κοντινές φωτογραφίες από υφές βράχου

Με ονόματα όπως το SHERLOC και το WATSON, δεν χρειάζεται να είστε σούπερ τεχνικός για να καταλάβετε ότι αυτές οι δύο κάμερες συνεργάζονται κατά τη διάρκεια της αποστολής στον Άρη.

Όπως το SHERLOC, ο WATSON βρίσκεται επίσης στο τέλος του ρομποτικού βραχίονα του rover. Η έγχρωμη κάμερα έχει σχεδιαστεί για να παρέχει στους επιστήμονες δεδομένα σχετικά με τις υφές και τις δομές των βράχων του Άρη. «Το WATSON καταγράφει τις εικόνες που γεφυρώνουν την κλίμακα από τις πολύ λεπτομερείς εικόνες και τους χάρτες που συλλέγει το SHERLOC Αρειανά ορυκτά και οργανικά, μέχρι τις ευρύτερες κλίμακες που παρατηρούν οι SuperCam και Mastcam-Z από τον ιστό», NASA είπε.

Με τόσες κάμερες και άλλο επιστημονικό εξοπλισμό στο rover, το Perseverance είναι βέβαιο ότι θα κάνει μερικές συναρπαστικές ανακαλύψεις καθώς εξερευνά την επιφάνεια του Άρη κατά τη διάρκεια της διετής αποστολής του. Επομένως, φροντίστε να ελέγξετε ξανά για ενημερώσεις.

Συστάσεις των συντακτών

  • Το νέο πανόραμα Perseverance σάς επιτρέπει να κάνετε μεγέθυνση για να δείτε εκπληκτικές λεπτομέρειες