NASA uusimal Mars Roveril on 23 kaamerat. Siin on, mida nad teevad

NASA uusim Marsi kulgur – Perseverance – on selle seni kõige arenenum, kaasas palju tehnoloogiat, mis sisaldab 23 kaamerast koosnevat komplekti.

Oleme juba olnud töödeldud uskumatute kaadritega mitmest kaamerast, jäädvustatud, kui kulgur lähenes punase planeedi pinnale 18. veebruaril 2021. Mõne minuti jooksul pärast maandumiskohta saabumist Jezero kraater, Perseverance saatis Maale tagasi ka mitu liikumatut pilti, millele järgnesid paar päeva hiljem esimesed kvaliteetsed pildid, mis näitavad tema uut ümbrust hämmastava detailsusega.

Kuna kaamerad mängivad kulguri kaheaastasel missioonil võtmerolli, arvasime, et oleks hea mõte uurida iga seadme taga olev tehnoloogia ja mida me võime neilt oodata, kui Perseverance asub kauget planeeti minevikumärkide leidmiseks uurima elu.

Maandumiskaamerad

Peamine roll: jäädvustage pilte nii üles- kui ka allapoole kulguri laskumisel läbi Marsi atmosfääri.

Perseverance'i kandnud kosmoseaparaat kasutas enam kui nelja kõrglahutusega kaamerat, et jäädvustada ebakindel laskumine Marsi pinnale. Kaadrid (allpool) pakkusid hõlpsalt parimat visuaali NASA viiest Marsi maandumisest seni, kusjuures kaamerad olid hoolikalt paigutatud, et jäädvustada võimalikult palju allasõitu.

Ja filmimaterjal ei olnud mõeldud ainult kosmosefännide võlumiseks. Samuti andis see inseneridele olulist teavet selle kohta, kuidas maandumissüsteem täpselt käitus, mis peaks aitama neil tulevaste Marsi-missioonide jaoks paremaid kosmoseaparaate kavandada.

Langevarju "ülesvaatamise" kaamerad

Need paigaldati kosmoselaeva tagakehale ja olid suunatud ülespoole, et fikseerida langevarju kasutuselevõtt ja täitumine. Kaadrid pakkusid inseneridele esimest korda ülevaadet langevarju käitumisest õhukeses Marsi keskkonnas, võimaldades neil tulevaste missioonide jaoks disaini täiustada.

Laskumisfaasi "alla vaatamise" kaamera

See kaamera asub kosmoseaparaadi laskumisalal ja on suunatud allapoole, et jäädvustada kaadreid kulguri kaablite abil allalaskmisest Marsi pinnale, kuigi viimastel hetkedel varjas sõidukit laskumistapist üles löödud tolm tõukurid.

Roveri "ülesvaatamise" kaamera

See ülespoole suunatud kaamera, mis oli kinnitatud kulguri tekile, jäädvustas laskumisetapi otsustavatel viimastel hetkedel enne maandumist. Jällegi on kõik need materjalid kasulikud inseneridele, kes kavandavad tulevasi Marsi kosmoselaevu, millest üks toob Marsile esimesed astronaudid.

Roveri allapoole suunatud kaamera

See kaamera paigaldati kulguri alla ja oli suunatud otse maapinnale. See salvestas laskumisetapi tõukurite mõju tolmusele pinnale, kui sõiduk maatasa.

Tehnikakaamerad

Perseverance on NASA viies marsikulgur ja vaieldamatult selle seni kõige nutikam. Osa uuest komplektist sisaldab uue põlvkonna insenerikaameraid (HazCam/NavCam/CacheCam), mis skannivad maad ohtude jaoks, jälgida kulguri riistvara seisukorda ja toetada proovide kogumist. Täiustatud tehnilistel kaameratel on sama kaamera kere disain, kuid igal neist on erinevad objektiivid, mis on spetsiaalselt loodud ainulaadse ülesande jaoks.

HazCams (ohukaamerad)

Peamine roll: Aidata autonoomset navigatsiooni

See oli üks kulguri kuuest HazCamist, mis edastas esimesed pildid (allpool) Perseverance'ist pärast selle dramaatilist maandumist punasele planeedile 2021. aasta veebruaris. See jäädvustas ka hetke laskumistapp sooritas kontrollitud maandumise varsti pärast Perseverance'i Marsi pinnale viimist.

Kuna Marss AAA jaoks pisut väljaspool leviala, on NASA jaoks viimane asi, mida vajab, et Perseverance jääks liivadüüni kinni või sõidaks kivisse. See on koht, kus HazCamid tulevad sisse. Neli esi- ja kaks tagaküljel olevad kaamerad otsivad pidevalt takistusi, mis kulguri teele tekivad, kui see mööda Marsi pinda tiirleb.

Arvutitarkvara analüüsib automaatselt HazCamsi 3D-kujutisi ja kasutab seda teavet seejärel iseseisvalt, kuhu minna. Need isejuhtivad nutikad seadmed võimaldavad Perseverancel jätkata, ilma et peaks pidevalt meeskonnaliikmetega nõu pidama Maa, kuigi see on meeskond, kes lõpuks otsustab kulguri peamise liikumissuuna selle käigus missioon.

HazCamid täidavad ka teist olulist rolli, aidates inseneridel mõõtmiste ja fotode tegemisel otsustada, kuhu Perseverance'i robotkätt liigutada.

NavCams (navigatsioonikaamerad)

Peamine roll: Aidata autonoomset navigatsiooni

Perseverance'il on kaks värvilist stereonavigatsioonikaamerat või lühendatult NavCams. Need asuvad üksteisest umbes 16,5 tolli (42 cm) kaugusel kulguri keskmasti ülaosas ja on osa varustusest, mis aitab sõidukil iseseisvalt sõita. NASA sõnul on NavCams piisavalt arenenud, et märgata nii väikest objekti nagu golfipall 82 jala (25 meetri) kauguselt. Nad pakuvad ka päris vingeid panoraame, nagu ülaltoodud, mis on jäädvustatud vaid mõne päeva pärast Marsi missioonist.

CacheCam

Peamine roll: jäädvustage üksikasjalikud pildid kogutud kivimiproovidest pärast seda, kui need on prooviklaasi asetatud.

CacheCam asub kulguri kõhualuses näidisvahemälu ülaosas. Seda kasutatakse kivide ja pinnase pildistamiseks asetatakse prooviklaasidesse Perseverance'i poolt oma uurimiste ajal, kusjuures osa materjalist tuuakse tõenäoliselt tulevase missiooni käigus Maale tagasi. CacheCam võimaldab ka teadlastel pidada arvestust materjali tüübi kohta, mida nad Marsi pinnalt koguvad.

Teaduskaamerad

Perseverance'i täiustatud teaduskaamerate hulka kuuluvad Mastcam-Z, SuperCam, PIXL, SHERLOC ja Watson. Igaüks neist on loodud elutähtsa töö tegemiseks, mis võiks aidata kindlaks teha, kas Marsil oli kunagi elu.

Mastcam-Z

Peamine roll: Marsi pinnast ja atmosfääri omadustest kõrglahutusega videote, panoraamvärviliste fotode ja 3D-kujutiste jäädvustamine

Mastcam-Z koosneb kahest kaamerast (asuvad NavCamide vahel), mis pakuvad 360-kraadist vaadet ümbrusele. See sisaldab ka suumifunktsiooni (jah, "Z" tähistab suumi), kuigi see on palju täiustatud kui teie nutitelefoni kaamera. NASA andmetel näeb Mastcam-Z tegelikult nii väikseid tunnuseid kui toakärbes – kogu tee kauguselt, mis on umbes jalgpalliväljaku pikkusel.

Allolev pilt, mis koosneb 142 eraldi Mastcam-Z tehtud võttest, annab teile hea ülevaate Mastcam-Z muljetavaldava võimsuse kohta. Proovige rohkem üksikasjade vaatamiseks sisse suumimiseks vajutada nuppu "+" või minge siin pildi tegemiseks täisekraanil.

Sellise hämmastava tehnoloogiaga suudab Mastcam-Z ka aidata teadlastel otsustada, millised valdkonnad väärivad NASA varasemate elude tõendite otsimisel täiendavat uurimist.

SuperCam

Peamine roll: teha kindlaks kivimite ja muldade keemiline koostis, sealhulgas nende aatom- ja molekulaarkoostis.

Oma nimele kohaselt on SuperCam paigaldatud Perseverance'i masti tippu ja sisaldab mõningaid väga muljetavaldavaid nutiseadmeid. Alustuseks on see võimeline tulistama laserit, kuigi õnneks ei sihi see ühelegi marslasele, kellega me kokku puutume. Selle asemel keskendub laser mineraalsetele sihtmärkidele, mida kulguri robotkäsi ei jõua.

Laser tulistades väikesele kivialale umbes 20 jala (7 meetri) kauguselt, tekitab laser kuuma gaasi, mis koosneb vabalt hõljuvatest ioonidest ja elektronidest. SuperCam analüüsib seejärel aurustunud kivimit, et avastada selle elementaarne koostis. See protseduur võib paljastada orgaanilisi ühendeid, mis võiksid olla seotud ka varasema eluga Marsil.

PIXL (planetaarne instrument röntgenkiirte litokeemia jaoks)

Peamine roll: kivimite keemilise koostise mõõtmine väga peenelt

PIXL asub kulguri robotkäe otsas ja kasutab röntgenikiirgust, et tuvastada keemilisi elemente sihtpunktides, mis NASA sõnul võivad olla nii väikesed kui lauasoola tera. PIXL sisaldab mikrokontekstikaamerat, mis pakub pilte, mis aitavad selle elementaarse koostise kaarte sihtpiirkonna nähtavate omadustega korreleerida.

SHERLOC (elukeskkondade skaneerimine Ramani ja luminestsentsi abil orgaaniliste ja kemikaalide jaoks)

Peamine roll: Mineraalide, orgaaniliste molekulide ja potentsiaalsete biosignatuuride peene skaala tuvastamine

SHERLOC, mis asub samuti Perseverance'i robotkäe otsas, sisaldab kaameraid, spektromeetreid ja laserit. Seade otsib orgaanilisi aineid ja mineraale, mida vesine keskkond on muutnud, otsides märke varasemast mikroobide elust. SHERLOC mängib samuti võtmerolli uute skafandrite uurimine inimese esimeseks missiooniks Marsile.

WATSON (lainurkne topograafiline andur operatsioonide ja tehnika jaoks)

Peamine roll: teha lähivõtteid kivimitekstuuridest

Selliste nimedega nagu SHERLOC ja WATSON ei pea te olema ülihull, et teha kindlaks, kas need kaks kaamerat töötavad Marsi-missiooni ajal koos.

Nagu SHERLOC, leidub WATSON ka kulguri robotkäe otsas. Värvikaamera eesmärk on anda teadlastele andmeid Marsi kivimite tekstuuride ja struktuuride kohta. "WATSON jäädvustab pilte, mis ületavad skaala väga üksikasjalikest piltidest ja kaartidest, mida SHERLOC kogub Marsi mineraalid ja orgaanilised ained laiemates skaalades, mida SuperCam ja Mastcam-Z mastist jälgivad,“ ütles.

Kuna kulguril on nii palju kaameraid ja muid teaduslikke seadmeid, teeb Perseverance oma kaheaastase missiooni jooksul Marsi pinda uurides kindlasti põnevaid avastusi. Nii et kontrollige kindlasti värskendusi.

Toimetajate soovitused

• Uus Perseverance'i panoraam võimaldab teil sisse suumida, et näha hämmastavaid detaile