NASA の最新火星探査車には 23 台のカメラが搭載されています。 彼らがやっていることは次のとおりです

NASA の最新の火星探査機パーサヴィアランスは、これまでで最も先進的なもので、23 台のカメラを含む大量のテクノロジーを搭載しています。

コンテンツ

  • 着陸カメラ
  • エンジニアリングカメラ
  • サイエンスカメラ

私たちはすでにそうしています 素晴らしい映像を見せてもらった 2021年2月18日に探査機が赤い惑星の表面に接近する際に、いくつかのカメラから撮影されたもの。 内部の着陸地点に到着してから数分以内 ジェゼロ クレーター, パーサヴィアランスはまた、いくつかの静止画像を地球に送信し、数日後には、新しい環境を驚くほど詳細に示す最初の高品質写真が送信されました。

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カメラは探査機の 2 年間のミッションにおいて重要な役割を果たすことになっているため、私たちは、探査機についてもう少し詳しく知ることができるのは良いアイデアだと考えました。 各デバイスの背後にあるテクノロジーと、パーサヴィアランスが過去の痕跡を求めて遠い惑星の探索に乗り出す際に、それらに期待できること 人生。

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  • この 18 億ピクセルの火星の写真は、探査機キュリオシティで 4 日間かけて撮影されました。
NASA

着陸カメラ

主な役割: 探査機が火星の大気中を降下している間、上向きと下向きの画像を撮影します。

パーサヴィアランスの火星表面への到着を捉えたマーズ 2020 探査機のカメラの位置。NASA

パーサヴィアランスを搭載した宇宙船は、火星の表面への危険な降下を撮影するために、4 台以上の高解像度カメラを使用しました。 映像 (下) は、NASA がこれまでに行った 5 回の火星着陸の中で最高の映像を簡単に提供しており、カメラはその様子をできるだけ多く捉えるように慎重に配置されています。

そして、この映像は宇宙ファンを驚かせるためだけのものではありませんでした。 また、エンジニアは着陸システムがどのように動作するかについての重要な情報を得ることができ、将来の火星ミッションに向けてより良い宇宙船を設計するのに役立つはずです。

パーサヴィアランスローバーの火星への降下と着陸 (NASA 公式ビデオ)

パラシュート「上向き」カメラ

これらは宇宙船のバックシェルに取り付けられ、パラシュートの展開と膨張を捉えるために上向きに向けられていました。 この映像により、技術者は火星の薄い環境でパラシュートがどのように動作するかを初めて見ることができ、将来のミッションに向けて設計を強化することができました。

降下ステージの「見下ろし型」カメラ

このカメラは探査機の降下ステージに設置され、ケーブルで降ろされる探査機の映像を撮影するために下向きに設置されました。 火星の地表に着陸しましたが、最後の瞬間、降下ステージで巻き上げられた砂埃によって車両は見えなくなりました。 スラスター。

ローバーの「上向き」カメラ

探査機のデッキに固定されたこの上向きカメラは、タッチダウン前の重要な最後の瞬間の降下段階を捉えました。 繰り返しになりますが、この映像はすべて、将来の火星探査機を設計するエンジニアにとって役立ち、そのうちの 1 つは最初の宇宙飛行士を火星に連れて行くことになります。

ローバーの「見下ろし型」カメラ

このカメラは探査車の下に取り付けられ、地面にまっすぐ向けられていました。 車両が接地する際に、降下ステージのスラスターが埃っぽい路面に与える影響を記録しました。

エンジニアリングカメラ

パーサヴィアランスは NASA の 5 番目の火星探査機で、おそらくこれまでで最も賢い火星探査機です。 新しいキットの一部には、スキャンを行う新世代のエンジニアリング カメラ (HazCam/NavCam/CacheCam) が含まれています。 地面に危険がないか確認し、探査車のハードウェアの状態を監視し、サンプルの収集をサポートします。 強化されたエンジニアリング カメラは同じカメラ本体設計を持っていますが、それぞれが独自のタスク用に特別に設計された異なるレンズを備えています。

HazCams (ハザードカメラ)

主な役割:自律航行の支援

2021年2月に赤い惑星に劇的に着陸した後、パーサヴィアランスから最初の画像(下)を送信したのは、探査機に搭載された6台のHazCamのうちの1台だった。 瞬間も捉えました 降下ステージは制御された不時着を実行した パーサヴィアランスを火星表面に届けた直後。

ジェゼロ・クレーター内部からパーサヴィアランスによって地球に送信された最初の画像の 1 つ。 HazCam によって撮影された、探査機の 6 つの車輪のうちの 1 つがフレームの右下隅に見えます。

火星は AAA の射程外にわずかにあるため、NASA が最も必要としているのは、パーサヴィアランスが砂丘にはまり込んだり、岩に衝突したりすることだけです。 そこで HazCam が登場します。 前面に 4 台、背面に 2 台のこれらのカメラは、探査車が火星の表面を走り回るときに、その進路に現れる障害物を常に監視しています。

コンピューター ソフトウェアは、HazCam の 3D 画像を自動的に分析し、この情報を使用してどこに行くかを自律的に決定します。 これらの自動運転スマートにより、チーム メンバーに常に相談することなく Perseverance を進めることができます。 ただし、探査車の主な進行方向を最終的に決定するのは地球チームです。 ミッション。

HazCam は、エンジニアが測定や写真を撮るときに Perseverance のロボット アームをどこに動かすかを決定するのを支援するという、もう 1 つの重要な役割も果たします。

NavCam (ナビゲーション カメラ)

主な役割:自律航行の支援

NASA のパーサヴィアランスローバーによる初の火星の 360 度ビュー (公式)

Perseverance には 2 色のステレオ ナビゲーション カメラ (略して NavCam) があります。 これらは探査機の中央マストの上部に約 16.5 インチ (42 cm) 離れて配置されており、車両の自律走行を支援する機器の一部です。 NASA によると、NavCam は 82 フィート (25 メートル) 離れたところからゴルフボールほどの小さな物体を発見できるほど進歩しているとのことです。 彼らはまた、火星ミッション開始からわずか数日後に撮影された上記のような、非常に素晴らしいパノラマをいくつか提供しています。

キャッシュカム

主な役割: 採取した岩石サンプルをサンプル管に入れて詳細な画像を撮影します。

火星ミッションの前に撮影されたこの CacheCam 画像には、サンプル チューブ内のいくつかの小さな岩が示されています。NASA

CacheCam は、探査機の下部内部、サンプル キャッシュの上部に配置されています。 岩や土の写真を撮るために使用されます サンプルチューブ内に配置 探査中にパーサヴィアランスによって収集され、物質の一部は将来のミッション中に地球に持ち込まれる可能性があります。 CacheCam を使用すると、科学者は火星の表面から収集している物質の種類を記録できるようになります。

サイエンスカメラ

Perseverance の高度なサイエンス カメラには、Mastcam-Z、SuperCam、PIXL、SHERLOC、Watson などがあります。 それぞれは、火星にかつて生命が存在したかどうかを判断するのに役立つ可能性のある重要な作業を実行するように設計されています。

マストカムZ

主な役割: 火星の表面と大気中の特徴の高解像度ビデオ、パノラマ カラー写真、3D 画像を撮影します。

マストカムZ は、周囲の 360 度のビューを提供する 2 つのカメラ (NavCam の間に配置) で構成されます。 ズーム機能も含まれています (はい、「Z」はズームの略です)。 スマートフォン カメラ。 実際、NASA によると、Mastcam-Z は「サッカー場ほどの長さの距離からでも、イエバエと同じくらい小さな特徴を観察できる」とのことです。

下の画像はすべて Mastcam-Z によって撮影された 142 枚の個別のショットで構成されており、Mastcam-Z の驚異的なパワーをよく示しています。 「+」ボタンを押してズームインして詳細を確認するか、 ここ 画像を全画面表示します。

このような驚くべきテクノロジーにより、Mastcam-Z は、NASA による前世の証拠の探索において、どの領域がさらなる調査に値するかを科学者が判断するのにも役立ちます。

スーパーカム

主な役割: 岩石や土壌の原子構成や分子構成などの化学組成を特定します。

パーサヴィアランスローバーのリモートセンシングマストのヘッドの拡大図
パーサヴィアランスローバーのリモートセンシングマストのヘッドの拡大図。 マストヘッドには SuperCam 機器が含まれています (そのレンズは大きな円形の開口部にあります)。 マストヘッドの下の灰色のボックスには 2 つの Mastcam-Z イメージャがあります。 これらのイメージャの外側には、探査機の 2 つの NavCam があります。NASA/JPL-カリフォルニア工科大学

その名前にふさわしく、SuperCam はパーサヴィアランスのマストの最上部に取り付けられており、非常に印象的なスマート機能がいくつか組み込まれています。 まず、レーザーを発射することができますが、ありがたいことに、私たちが遭遇する可能性のある火星人を狙うことはありません。 代わりに、レーザーは探査機のロボットアームが到達できない鉱物ターゲットに焦点を合わせます。

約 20 フィート (7 メートル) の距離から岩の小さな領域にレーザーを照射すると、自由浮遊イオンと電子で構成される高温ガスが生成されます。 次に、SuperCam は蒸発した岩石を分析して、その元素組成を発見します。 この手順により、火星の過去の生命に関連する可能性のある有機化合物が発見される可能性があります。

PIXL (X線リソケミストリー用惑星装置)

主な役割: 岩石の化学組成を非常に細かいスケールで測定する

PIXL は探査車のロボットアームの先端にあり、X 線を使用してターゲットスポットの化学元素を特定します。NASA によれば、その化学元素は食塩粒ほどの大きさである可能性があります。 PIXL には、元素組成マップとターゲット領域の目に見える特徴を関連付けるための画像を提供するマイクロコンテキスト カメラが含まれています。

SHERLOC (有機物と化学物質のラマンと発光による居住環境のスキャン)

主な役割: ミネラル、有機分子、および潜在的なバイオシグネチャーの詳細な検出

SHERLOCのエンジニアリングモデル。NASA

SHERLOC もパーサヴィアランスのロボット アームの先端に位置しており、カメラ、分光計、レーザーが組み込まれています。 この装置は、過去の微生物の生命の痕跡を探しながら、水環境によって変化した有機物や鉱物を探します。 SHERLOC は次の分野でも重要な役割を果たしています。 火星への人類初のミッションのための新しい宇宙服の研究.

WATSON (運用およびエンジニアリング用の広角地形センサー)

主な役割: 岩の質感をクローズアップして撮影する

SHERLOC や WATSON などの名前が付けられているため、火星ミッション中にこれら 2 台のカメラが連携していることを解明するのにスーパー探偵である必要はありません。

シャーロックと同様に、ワトソンも探査機のロボットアームの先端にあります。 このカラー カメラは、科学者に火星の岩石の質感と構造に関するデータを提供するように設計されています。 「WATSON は、SHERLOC が収集した非常に詳細な画像と地図から、スケールの橋渡しとなる画像をキャプチャします。 火星の鉱物と有機物、SuperCam と Mastcam-Z がマストから観察するより広いスケールまで」NASA 言った。

探査機には非常に多くのカメラやその他の科学機器が搭載されているため、パーサヴィアランスは 2 年間のミッション中に火星の表面を探索する際に、いくつかの興味深い発見をすることは間違いありません。 更新情報を必ずチェックしてください。

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