NASA jaunākajam Marsa roverim ir 23 kameras. Lūk, ko viņi dara

NASA jaunākais Marsa roveris — Perseverance — ir līdz šim vismodernākais, un tam ir daudz tehnoloģiju, kas ietver 23 kameru komplektu.

Mēs jau esam bijuši apstrādāti ar neticamiem kadriem no vairākām kamerām, kas iemūžinātas, kad roveris tuvojās sarkanās planētas virsmai 2021. gada 18. februārī. Dažu minūšu laikā pēc ierašanās tās nolaišanās vietā iekšā Jezero krāteris, Perseverance arī pārsūtīja uz Zemi vairākus nekustīgus attēlus, kam pēc dažām dienām sekoja pirmie augstas kvalitātes attēli, kas pārsteidzoši detalizēti parāda tās jauno apkārtni.

Tā kā kamerām būs galvenā loma rovera divu gadu misijā, mēs uzskatījām, ka būtu laba ideja uzzināt nedaudz vairāk par tehnoloģija, kas ir katras ierīces pamatā, un tas, ko mēs no tām varam sagaidīt, kad Perseverance sāk pētīt tālo planētu, meklējot pagātnes pazīmes. dzīvi.

Nosēšanās kameras

Galvenā loma: tveriet attēlus gan augšup, gan lejup, rovera nolaišanās laikā Marsa atmosfērā.

Kosmosa kuģis ar Perseverance izmantoja vairāk nekā četras augstas izšķirtspējas kameras, lai iemūžinātu nedrošo nolaišanos uz Marsa virsmu. Videomateriāls (zemāk) piedāvāja viegli vislabākos vizuālos attēlus par jebkuru no NASA līdz šim piecām Marsa nosēšanās reizēm, un kameras ir rūpīgi novietotas, lai uzņemtu pēc iespējas lielāku nobrauciena daļu.

Un filmētais materiāls nebija paredzēts tikai kosmosa fanu sajūsmināšanai. Tas arī sniedza inženieriem būtisku informāciju par to, kā tieši darbojās nolaišanās sistēma, kam vajadzētu palīdzēt viņiem izstrādāt labākus kosmosa kuģus turpmākajām Marsa misijām.

Izpletņa “uz augšu vērstas” kameras

Tie tika uzstādīti uz kosmosa kuģa aizmugures un vērsti uz augšu, lai fiksētu izpletņa izvietošanu un piepūšanos. Filmētais materiāls piedāvāja inženieriem pirmo reizi apskatīt, kā izpletnis darbojas plānā Marsa vidē, ļaujot viņiem uzlabot dizainu turpmākajām misijām.

Nolaišanās posma “uz leju vērsta” kamera

Šī kamera atrodas uz kosmosa kuģa nolaišanās stadijas, un tā ir vērsta uz leju, lai uzņemtu kadrus, kā roveris tiek nolaists ar kabeļiem. uz Marsa virsmas, lai gan pēdējos mirkļos transportlīdzekli aizsedza putekļi, ko uzcēla nolaišanās posma dzinēji.

Rover “up-look” kamera

Šī uz augšu vērstā kamera, kas piestiprināta pie rovera klāja, fiksēja nolaišanās posmu izšķirošajos pēdējos brīžos pirms piezemēšanās. Atkal visi šie materiāli noderēs inženieriem, kuri izstrādā nākotnes Marsa kosmosa kuģus, no kuriem viens uz Marsu nogādās pirmos astronautus.

Rover "uz leju vērsta" kamera

Šī kamera tika uzstādīta zem rovera un bija vērsta tieši pret zemi. Tas fiksēja nolaišanās posma dzinēju ietekmi uz putekļaino virsmu, kad transportlīdzeklis pieskārās.

Inženierkameras

Perseverance ir NASA piektais Marsa roveris un, iespējams, līdz šim visgudrākais. Daļa no jaunā komplekta ietver jaunas paaudzes inženiertehniskās kameras (HazCam/NavCam/CacheCam), kas skenēs zemi apdraudējumiem, uzraugiet rovera aparatūras stāvokli un atbalstiet paraugu ņemšanu. Uzlabotajām inženiertehniskajām kamerām ir vienāds kameras korpusa dizains, taču katrai no tām ir atšķirīgi objektīvi, kas ir īpaši izstrādāti unikālam uzdevumam.

HazCams (bīstamības kameras)

Galvenā loma: Palīdzēt autonomai navigācijai

Tas bija viens no sešiem rovera HazCam kamerām, kas pārraidīja pirmos attēlus (zemāk) no Perseverance pēc tās dramatiskās nosēšanās uz sarkanās planētas 2021. gada februārī. Tas arī tvēra mirkli nolaišanās posmā tika veikta kontrolēta avārijas nosēšanās neilgi pēc Perseverance nogādāšanas Marsa virsmā.

Tā kā Marss ir nedaudz ārpus AAA diapazona, NASA pēdējā lieta ir nepieciešama, lai Perseverance iestrēgtu smilšu kāpā vai iebrauktu klintī. Šeit parādās HazCams. Ar četrām kamerām priekšpusē un divām aizmugurē, šīs kameras pastāvīgi meklē šķēršļus, kas parādās rovera ceļā, kad tas traucas pa Marsa virsmu.

Datora programmatūra automātiski analizē HazCams 3D attēlus un pēc tam izmanto šo informāciju, lai patstāvīgi izlemtu, kurp doties. Šīs pašbraukšanas viedās iespējas ļauj Perseverance turpināt darbu, nepārtraukti konsultējoties ar komandas locekļiem Zeme, lai gan tā ir komanda, kas galu galā izlemj rovera galveno kustības virzienu tā laikā misija.

HazCams veic arī vēl vienu svarīgu lomu, palīdzot inženieriem izlemt, kur pārvietot Perseverance robotroku, veicot mērījumus un fotoattēlus.

NavCams (navigācijas kameras)

Galvenā loma: Palīdzēt autonomai navigācijai

Perseverance ir divas krāsu stereo navigācijas kameras vai saīsināti NavCams. Tie atrodas aptuveni 16,5 collu (42 cm) attālumā viens no otra rovera centrālā masta augšdaļā un ir daļa no aprīkojuma, kas palīdz transportlīdzeklim braukt autonomi. Saskaņā ar NASA teikto, NavCams kameras ir pietiekami attīstītas, lai pamanītu tik mazu objektu kā golfa bumbiņa no 82 pēdu (25 metru) attāluma. Tie nodrošina arī dažas satriecošas panorāmas, piemēram, iepriekš redzamā, kas uzņemta tikai dažas dienas pēc Marsa misijas.

CacheCam

Galvenā loma: uzņemiet detalizētus savākto iežu paraugu attēlus pēc tam, kad tie ir ievietoti parauga mēģenē.

CacheCam atrodas rovera apakšā, parauga kešatmiņas augšdaļā. To izmantos, lai fotografētu akmeņus un augsni ievieto parauga mēģenēs Ar Perseverance tās izpētes laikā, un daži no materiāliem, iespējams, tiks nogādāti atpakaļ uz Zemi nākamās misijas laikā. CacheCam arī ļaus zinātniekiem reģistrēt materiālu veidu, ko viņi savāc no Marsa virsmas.

Zinātniskās kameras

Starp Perseverance uzlabotajām zinātnes kamerām ir Mastcam-Z, SuperCam, PIXL, SHERLOC un Watson. Katrs no tiem ir paredzēts, lai veiktu svarīgu darbu, kas varētu palīdzēt noteikt, vai uz Marsa kādreiz ir bijusi dzīvība.

Mastcam-Z

Galvenā loma: uzņemiet augstas izšķirtspējas video, panorāmas krāsu fotoattēlus un 3D attēlus no Marsa virsmas un atmosfēras iezīmēm

Mastcam-Z sastāv no divām kamerām (novietotas starp NavCam kamerām), kas piedāvā 360 grādu skatu uz apkārtni. Tā ietver arī tālummaiņas funkciju (jā, “Z” apzīmē tālummaiņu), lai gan tā ir daudz uzlabotāka nekā tā, kas atrodas jūsu ierīcē. viedtālrunis kameru. Patiesībā, saskaņā ar NASA teikto, Mastcam-Z "var redzēt tik mazus objektus kā mājas muša — visu ceļu no attāluma, kas ir aptuveni futbola laukuma garumā".

Zemāk redzamais attēls, kas sastāv no 142 atsevišķiem Mastcam-Z uzņemtiem kadriem, sniedz labu priekšstatu par Mastcam-Z iespaidīgo jaudu. Mēģiniet nospiest pogu “+”, lai tuvinātu, lai iegūtu sīkāku informāciju, vai dodieties šeit lai uzņemtu attēlu pilnekrāna režīmā.

Izmantojot tādu apbrīnojamo tehnoloģiju kā šī, Mastcam-Z spēj arī palīdzēt zinātniekiem izlemt, kuras jomas ir pelnījušas turpmāku izpēti, NASA meklējot pierādījumus par pagātnes dzīvi.

SuperCam

Galvenā loma: identificēt iežu un augsnes ķīmisko sastāvu, tostarp to atomu un molekulāro sastāvu.

Atbilstoši savam nosaukumam, SuperCam ir uzstādīts pašā Perseverance masta augšpusē, un tajā ir daži ļoti iespaidīgi viedie elementi. Iesācēji tas spēj izšaut lāzeru, lai gan, par laimi, tas nebūs vērsts uz marsiešiem, ar kuriem mēs varētu saskarties. Tā vietā lāzers koncentrēsies uz minerālu mērķiem, kurus rovera robotā roka nespēj sasniegt.

Šaujot uz nelielu akmens laukumu no aptuveni 20 pēdu (7 metru) attāluma, lāzers izraisīs karstas gāzes veidošanos, kas sastāv no brīvi peldošiem joniem un elektroniem. Pēc tam SuperCam analizēs iztvaicēto iezi, lai atklātu tā elementāro sastāvu. Šī procedūra var atklāt organiskos savienojumus, kas varētu būt saistīti arī ar iepriekšējo dzīvi uz Marsa.

PIXL (planētu instruments rentgenstaru litoķīmijai)

Galvenā loma: ļoti smalkā mērogā izmērīt iežu ķīmisko sastāvu

PIXL atrodas rovera robotizētās rokas galā un izmanto rentgena starus, lai identificētu ķīmiskos elementus mērķa vietās, kuras, pēc NASA domām, var būt tikpat mazas kā galda sāls graudiņš. PIXL ietver mikrokonteksta kameru, kas nodrošinās attēlus, lai palīdzētu korelēt elementārās kompozīcijas kartes ar redzamām mērķa apgabala īpašībām.

SHERLOC (apdzīvojamas vides skenēšana ar Ramana un luminiscenci organiskām un ķīmiskām vielām)

Galvenā loma: Minerālu, organisko molekulu un potenciālo biosignatūru precīza noteikšana

SHERLOC, kas atrodas arī Perseverance robotizētās rokas galā, ietver kameras, spektrometrus un lāzeru. Ierīce meklē organiskās vielas un minerālvielas, kuras ir izmainījusi ūdeņaina vide, meklējot pagātnes mikrobu dzīves pazīmes. SHERLOC arī spēlē galveno lomu jaunu skafandru izpēte pirmajai cilvēka misijai uz Marsu.

WATSON (platleņķa topogrāfiskais sensors operācijām un inženierijai)

Galvenā loma: Uzņemiet klinšu faktūru tuvplāna attēlus

Izmantojot tādus nosaukumus kā SHERLOC un WATSON, jums nav jābūt īpaši gudram, lai saprastu, ka šīs divas kameras darbojas kopā Marsa misijas laikā.

Tāpat kā SHERLOC, WATSON ir atrodams arī rovera robotizētās rokas galā. Krāsu kamera ir paredzēta, lai nodrošinātu zinātniekiem datus par Marsa iežu faktūrām un struktūrām. "WATSON uzņem attēlus, kas savieno mērogu no ļoti detalizētiem attēliem un kartēm, ko SHERLOC apkopo Marsa minerāli un organiskās vielas līdz plašākiem mērogiem, ko SuperCam un Mastcam-Z novēro no masta,” NASA teica.

Tā kā roverā ir tik daudz kameru un cita zinātniska aprīkojuma, Perseverance noteikti veiks dažus aizraujošus atklājumus, pētot Marsa virsmu savas divu gadu misijas laikā. Tāpēc noteikti pārbaudiet, vai nav atjauninājumu.

Redaktoru ieteikumi

• Jaunā Perseverance panorāma ļauj tuvināt, lai redzētu pārsteidzošas detaļas