Nasin najnovejši Mars Rover ima 23 kamer. Evo, kaj počnejo

Najnovejši Nasin rover za Mars – Perseverance – je njegov najnaprednejši doslej, s seboj pa prinaša obilico tehnologije, ki vključuje nabor 23 kamer.

Smo že bili privoščili neverjetne posnetke iz več kamer, posnetih, ko se je rover približal površini rdečega planeta 18. februarja 2021. V nekaj minutah po prihodu na mesto pristanka v notranjosti krater Jezero, je Perseverance poslal tudi več fotografij nazaj na Zemljo, čemur so nekaj dni kasneje sledile prve visokokakovostne slike, ki prikazujejo njegovo novo okolico z osupljivimi podrobnostmi.

Ker naj bi kamere igrale ključno vlogo v dveletni misiji roverja, se nam je zdelo dobro, če bi izvedeli nekaj več o tehnologija, ki stoji za vsako napravo, in kaj lahko pričakujemo od njih, ko se Perseverance loteva raziskovanja oddaljenega planeta za znaki preteklosti življenje.

Pristajalne kamere

Glavna vloga: zajemanje posnetkov navzgor in navzdol med spuščanjem roverja skozi Marsovo ozračje.

Vesoljsko plovilo Perseverance je uporabilo več kot štiri kamere visoke ločljivosti, da je posnelo negotov spust na površje Marsa. Posnetek (spodaj) je zlahka ponudil najboljši vizualni prikaz katerega koli od Nasinih petih dosedanjih pristankov na Marsu, s kamerami, ki so bile skrbno postavljene tako, da so posnele čim večji del vožnje navzdol.

In posnetek ni bil samo za navduševanje ljubiteljev vesolja. Prav tako je inženirjem zagotovil ključne informacije o tem, kako natančno se je obnašal pristajalni sistem, kar bi jim moralo pomagati pri oblikovanju boljših vesoljskih plovil za prihodnje misije na Mars.

Kamere s padalom »up-look«.

Ti so bili nameščeni na zadnji lupini vesoljskega plovila in usmerjeni navzgor, da so zajeli napenjanje in napihovanje padal. Posnetek je inženirjem ponudil njihov prvi vpogled v to, kako se padalo obnaša v tankem marsovskem okolju, kar jim je omogočilo izboljšati zasnovo za prihodnje misije.

Kamera s pogledom navzdol na stopnji spusta

Nahaja se na stopnji za spuščanje vesoljskega plovila in je obrnjena navzdol, da posname posnetek roverja, ki ga spuščajo kabli. na površje Marsa, čeprav je v zadnjih trenutkih vozilo zakril prah, ki ga je dvignila stopnja spuščanja potisniki.

Roverjeva kamera »up-look«.

Ta navzgor obrnjena kamera, pritrjena na krov roverja, je posnela fazo spuščanja v ključnih zadnjih trenutkih pred dotikom. Vsi ti posnetki bodo spet uporabni inženirjem, ki načrtujejo prihodnje Marsovo vesoljsko plovilo, od katerih bo eno pripeljalo prve astronavte na Mars.

Roverjeva kamera s pogledom navzdol

Ta kamera je bila nameščena pod roverjem in usmerjena naravnost v tla. Posnel je učinek potisnih motorjev spuščajoče stopnje na prašno površino, ko se je vozilo dotaknilo.

Inženirske kamere

Perseverance je Nasin peti rover za Mars in verjetno najpametnejši doslej. Del novega kompleta vključuje novo generacijo inženirskih kamer (HazCam/NavCam/CacheCam), ki bodo skenirale teren za nevarnosti, spremlja stanje strojne opreme roverja in podpira zbiranje vzorcev. Izboljšane inženirske kamere imajo enako zasnovo ohišja kamere, vendar ima vsaka drugačne leče, ki so zasnovane posebej za edinstveno nalogo.

HazCams (kamere za nevarnost)

Glavna vloga: pomoč pri avtonomni navigaciji

To je bila ena od šestih roverjevih kamer HazCam, ki je poslala prve slike (spodaj) iz Perseverance po njegovem dramatičnem pristanku na rdečem planetu februarja 2021. Ujela je tudi trenutek stopnja spuščanja je izvedla nadzorovan strmoglavi pristanek kmalu po dostavi Perseverance na površje Marsa.

Ker je Mars nekoliko izven dosega za AAA, je zadnja stvar, ki jo NASA potrebuje, da Perseverance zagozdi v peščeni sipini ali zapelje v skalo. Tu nastopijo HazCams. S štirimi na sprednji in dvema na zadnji strani te kamere nenehno iščejo vse ovire, ki se pojavijo na poti roverja, ko se premika po površini Marsa.

Računalniška programska oprema samodejno analizira 3D posnetke HazCams in nato uporabi te informacije, da se avtonomno odloči, kam iti. Te samovozeče pametne tehnologije omogočajo Perseverance, da nadaljuje, ne da bi se morali nenehno posvetovati s člani ekipe Zemlja, čeprav je ekipa tista, ki na koncu odloči o glavni smeri potovanja roverja med njegovim poslanstvo.

HazCams opravljajo tudi drugo ključno vlogo, saj pomagajo inženirjem pri odločanju, kam naj premaknejo robotsko roko Perseverance, ko opravljajo meritve in fotografije.

NavCams (navigacijske kamere)

Glavna vloga: pomoč pri avtonomni navigaciji

Perseverance ima dve barvni stereo navigacijski kameri ali na kratko NavCams. Nahajajo se približno 16,5 palcev (42 cm) narazen na vrhu osrednjega droga roverja in so del opreme, ki pomaga vozilu pri avtonomni vožnji. Po podatkih NASA so NavCams dovolj napredne, da opazijo tako majhen predmet kot žogica za golf z razdalje 82 čevljev (25 metrov). Zagotavljajo tudi nekaj čudovitih panoram, kot je zgornja, posneta le nekaj dni po začetku njegove misije na Mars.

CacheCam

Glavna vloga: Posnemite podrobne slike zbranih vzorcev kamnin, potem ko so bili postavljeni v epruveto za vzorce.

CacheCam se nahaja znotraj roverjevega spodnjega dela na vrhu predpomnilnika vzorcev. Uporabljal se bo za fotografiranje skal in tal nameščen v epruvete za vzorce Perseverance med svojim raziskovanjem, pri čemer bo del materiala verjetno prinesel nazaj na Zemljo med prihodnjo misijo. CacheCam bo znanstvenikom tudi omogočil, da vodijo evidenco o vrsti materiala, ki ga zbirajo s površja Marsa.

Znanstvene kamere

Napredne znanstvene kamere Perseverance vključujejo Mastcam-Z, SuperCam, PIXL, SHERLOC in Watson. Vsak od njih je zasnovan za opravljanje vitalnega dela, ki bi lahko pomagalo ugotoviti, ali je nekoč na Marsu obstajalo življenje.

Mastcam-Z

Glavna vloga: Posnemite videoposnetke visoke ločljivosti, panoramske barvne fotografije in 3D slike Marsovega površja in značilnosti atmosfere

Mastcam-Z obsega dve kameri (postavljeni med NavCams), ki nudita 360-stopinjski pogled na okolico. Vključuje tudi funkcijo povečave (da, »Z« pomeni povečavo), čeprav je precej naprednejša od tiste na vašem pametni telefon fotoaparat. Pravzaprav lahko Mastcam-Z po navedbah Nase "vidi elemente, majhne kot hišna muha - vse od razdalje, ki je približno enaka dolžini nogometnega igrišča."

Spodnja slika, sestavljena iz 142 ločenih posnetkov, ki jih je posnel Mastcam-Z, vam daje dobro predstavo o impresivni moči Mastcam-Z. Poskusite pritisniti gumb »+« za povečavo za več podrobnosti ali pojdite tukaj da posnamete sliko na celotnem zaslonu.

Z neverjetno tehnologijo, kot je ta, lahko Mastcam-Z tudi pomaga znanstvenikom pri odločitvi, katera področja si zaslužijo nadaljnje preiskave pri Nasinem iskanju dokazov o preteklih življenjih.

SuperCam

Glavna vloga: Prepoznavanje kemijske sestave kamnin in tal, vključno z njihovo atomsko in molekularno sestavo.

V skladu s svojim imenom je SuperCam nameščen na samem vrhu jambora Perseverance in vsebuje nekaj zelo impresivnih pametnih naprav. Za začetek je sposoben sprožiti laser, čeprav na srečo ne bo meril na Marsovce, na katere bi lahko naleteli. Namesto tega se bo laser osredotočil na mineralne tarče, ki jih robotska roka roverja ne more doseči.

Pri streljanju na majhno površino skale z razdalje približno 20 čevljev (7 metrov) bo laser povzročil nastanek vročega plina, sestavljenega iz prosto lebdečih ionov in elektronov. SuperCam bo nato analiziral uparjeno kamnino, da bi odkril njeno elementarno sestavo. Ta postopek lahko odkrije organske spojine, ki bi lahko bile povezane tudi s preteklim življenjem na Marsu.

PIXL (planetarni instrument za rentgensko litokemijo)

Glavna vloga: Izmerite kemično sestavo kamnin v zelo natančnem merilu

PIXL se nahaja na koncu robotske roke roverja in uporablja rentgenske žarke za prepoznavanje kemičnih elementov na ciljnih točkah, za katere NASA pravi, da so lahko majhne kot zrno kuhinjske soli. PIXL vključuje mikrokontekstno kamero, ki bo zagotovila slike, ki mu bodo pomagale povezati zemljevide elementarne sestave z vidnimi značilnostmi ciljnega območja.

SHERLOC (Skeniranje bivalnih okolij z Ramanom in luminiscenco za organske snovi in ​​kemikalije)

Glavna vloga: natančno odkrivanje mineralov, organskih molekul in potencialnih bioloških podpisov

SHERLOC, ki se prav tako nahaja na koncu Perseveranceove robotske roke, vključuje kamere, spektrometre in laser. Naprava išče organske snovi in ​​minerale, ki jih je spremenilo vodno okolje, medtem ko išče znake preteklega življenja mikrobov. SHERLOC ima tudi ključno vlogo pri raziskave novih vesoljskih oblek za prvo človeško misijo na Mars.

WATSON (širokokotni topografski senzor za operacije in inženiring)

Glavna vloga: fotografirajte teksture kamnin od blizu

Z imeni, kot sta SHERLOC in WATSON, vam ni treba biti super detektiv, da ugotovite, da ti dve kameri med misijo na Mars delujeta skupaj.

Tako kot SHERLOC je tudi WATSON na koncu robotske roke roverja. Barvna kamera je zasnovana tako, da znanstvenikom zagotavlja podatke o teksturah in strukturah marsovskih kamnin. »WATSON zajema slike, ki premostijo merilo iz zelo podrobnih slik in zemljevidov, ki jih zbira SHERLOC Marsovske minerale in organske snovi, do širših lestvic, ki jih SuperCam in Mastcam-Z opazujeta z jambora,” NASA rekel.

Ker je na krovu roverja toliko kamer in druge znanstvene opreme, bo Perseverance med raziskovanjem površja Marsa med svojo dveletno misijo gotovo prišel do nekaj zanimivih odkritij. Zato preverite, ali so na voljo posodobitve.

Priporočila urednikov

• Nova panorama Perseverance vam omogoča povečavo in ogled osupljivih podrobnosti