NASA: s nyaste Mars Rover har 23 kameror. Här är vad de gör

NASA: s senaste Mars-rover – Perseverance – är den mest avancerade hittills och bär med sig en uppsjö av teknik som inkluderar en svit med 23 kameror.

Vi har redan varit bjöds på otroliga bilder från flera av kamerorna, fångade när rovern närmade sig den röda planetens yta den 18 februari 2021. Inom några minuter efter ankomsten till sin landningsplats inuti Jezero-kratern, Perseverance skickade också flera stillbilder tillbaka till jorden, följt några dagar senare av sina första högkvalitativa bilder som visar dess nya omgivning i häpnadsväckande detalj.

Eftersom kamerorna är inställda på att spela en nyckelroll i roverns tvååriga uppdrag, tänkte vi att det skulle vara en bra idé att ta reda på lite mer om tekniken bakom varje enhet och vad vi kan förvänta oss av dem när Perseverance börjar utforska den avlägsna planeten efter tecken på det förflutna liv.

Landningskameror

Huvudroll: Fånga bilder både uppåt och nedåt under roverns nedstigning genom Mars atmosfär.

Rymdfarkosten som bar Perseverance använde mer än fyra högupplösta kameror för att fånga den otrygga nedstigningen till Mars yta. Filmen (nedan) erbjöd enkelt de bästa bilderna av någon av NASA: s fem Mars-landningar hittills, med kamerorna noggrant placerade för att fånga så mycket av resan ner som möjligt.

Och filmen var inte bara i syfte att imponera rymdfans. Det gav också ingenjörer viktig information om exakt hur landningssystemet betedde sig, vilket borde hjälpa dem att designa bättre rymdfarkoster för framtida Mars-uppdrag.

Sätt upp kameror med fallskärm

Dessa monterades på rymdfarkostens bakskal och pekade uppåt för att fånga fallskärmsplacering och uppblåsning. Filmen erbjöd ingenjörer sin första titt någonsin på hur en fallskärm beter sig i den tunna marsmiljön, vilket gjorde det möjligt för dem att förbättra designen för framtida uppdrag.

"down-look"-kamera på nedstigningsstadiet

Belägen på rymdfarkostens nedstigningssteg, denna kamera vänd nedåt för att fånga bilder av rover som sänks av kablar upp på Mars-ytan, men i de sista ögonblicken var fordonet skymt av damm som sparkades upp av nedstigningsstegets thrusters.

Rover "up-look" kamera

Den här uppåtvända kameran, fäst vid roverns däck, fångade nedstigningsstadiet under de avgörande sista ögonblicken före landningsögonblicket. Återigen kommer alla dessa bilder att vara användbara av ingenjörer som designar framtida Mars-rymdfarkoster, varav en kommer att ta de första astronauterna till Mars.

Rover "down-look" kamera

Denna kamera var monterad under rovern och pekade rakt mot marken. Den registrerade effekten av nedstigningsstegets propeller på den dammiga ytan när fordonet landade.

Ingenjörskameror

Perseverance är NASA: s femte Mars-rover och utan tvekan den smartaste hittills. En del av det nya kitet inkluderar en ny generation av tekniska kameror (HazCam/NavCam/CacheCam) som ska skanna marken för faror, övervaka skicket på roverns hårdvara och stödja insamlingen av prover. De förbättrade tekniska kamerorna har samma kamerahusdesign, men var och en har olika objektiv som är speciellt utformade för en unik uppgift.

HazCams (riskkameror)

Huvudroll: Stöd till autonom navigering

Det var en av roverns sex HazCams som skickade tillbaka de första bilderna (nedan) från Perseverance efter dess dramatiska landning på den röda planeten i februari 2021. Den fångade också ögonblicket nedstigningssteget utförde en kontrollerad kraschlandning kort efter att ha levererat Perseverance till Mars-ytan.

Med Mars något utanför räckhåll för AAA, är det sista NASA behöver att uthållighet fastnar i en sanddyn eller kör in i en sten. Det är där HazCams kommer in. Med fyra på framsidan och två på baksidan letar dessa kameror ständigt efter eventuella hinder som dyker upp i roverns väg när den rullar över Mars yta.

Datorprogramvara analyserar automatiskt HazCams 3D-bilder och använder sedan denna information för att självständigt bestämma vart de ska gå. Dessa självkörande smarta funktioner gör att Perseverance kan fortsätta utan att ständigt behöva konsultera teammedlemmar igen Jorden, även om det är teamet som i slutändan bestämmer roverns huvudsakliga färdriktning under dess uppdrag.

HazCams fyller också en annan viktig roll genom att hjälpa ingenjörer att bestämma var Perseverances robotarm ska flyttas när de tar mätningar och foton.

NavCams (navigationskameror)

Huvudroll: Stöd till autonom navigering

Perseverance har tvåfärgsstereo navigeringskameror, eller NavCams för kort. De är placerade cirka 16,5 tum (42 cm) från varandra på toppen av roverns centrala mast och är en del av utrustningen som hjälper fordonet att köra autonomt. Enligt NASA är NavCams tillräckligt avancerade för att upptäcka ett föremål så litet som en golfboll på 25 meters avstånd. De ger också några ganska häftiga panoramabilder, som den ovan fångade bara några dagar in i Mars-uppdraget.

CacheCam

Huvudroll: Ta detaljerade bilder av insamlade stenprover efter att de har placerats i ett provrör.

CacheCam är placerad inuti roverns underbuk längst upp i provcachen. Den kommer att användas för att ta bilder av sten och jord placeras inuti provrören av uthållighet under sina utforskningar, med en del av materialet som troligen kommer att föras tillbaka till jorden under ett framtida uppdrag. CacheCam kommer också att göra det möjligt för forskare att hålla ett register över vilken typ av material de samlar in från marsytan.

Vetenskapskameror

Perseverances avancerade vetenskapskameror inkluderar Mastcam-Z, SuperCam, PIXL, SHERLOC och Watson. Var och en är designad för att utföra livsviktigt arbete som kan hjälpa till att avgöra om det en gång fanns liv på Mars.

Mastcam-Z

Huvudroll: Ta högupplöst video, panoramabilder i färg och 3D-bilder av Mars yta och särdrag i atmosfären

Mastcam-Z består av två kameror (placerade mellan NavCams) som erbjuder en 360-graders vy av omgivningen. Den innehåller också en zoomfunktion (ja, "Z" står för zoom), även om den är ganska mer avancerad än den på din smartphone kamera. I själva verket, enligt NASA, kan Mastcam-Z "se funktioner så små som en husfluga - hela vägen från ett avstånd som är ungefär lika lång som en fotbollsplan."

Bilden nedan, som består av 142 separata bilder, alla tagna av Mastcam-Z, ger dig en god uppfattning om Mastcam-Z: s imponerande kraft. Försök att trycka på "+"-knappen för att zooma in för mer detaljer, eller gå här för att ta bilden i helskärmsläge.

Med fantastisk teknik som denna kan Mastcam-Z också hjälpa forskare att avgöra vilka områden som förtjänar ytterligare utredning i NASA: s sökande efter bevis på tidigare liv.

SuperCam

Huvudroll: Identifiera den kemiska sammansättningen av stenar och jordar, inklusive deras atomära och molekylära sammansättning.

För sitt namn är SuperCam monterad högst upp på Perseverances mast och innehåller några mycket imponerande smarta detaljer. Till att börja med kan den avfyra en laser, men tack och lov kommer den inte att sikta på några marsianer vi kan stöta på. Istället kommer lasern att fokusera på mineralmål som roverns robotarm inte kan nå.

När man skjuter på ett litet område av sten från ett avstånd av cirka 20 fot (7 meter), kommer lasern att orsaka bildning av en het gas som består av fritt flytande joner och elektroner. SuperCam kommer sedan att analysera den förångade stenen för att upptäcka dess elementära sammansättning. Denna procedur har potential att avslöja organiska föreningar som också kan kopplas till tidigare liv på Mars.

PIXL (Planetary Instrument for X-ray Lithochemistry)

Huvudroll: Mät den kemiska sammansättningen av stenar i en mycket fin skala

PIXL finns i änden av roverns robotarm och använder röntgenstrålar för att identifiera kemiska element i målfläckar som NASA säger kan vara så små som ett korn av bordssalt. PIXL inkluderar en mikrokontextkamera som ger bilder för att hjälpa den att korrelera dess elementära sammansättningskartor med synliga egenskaper hos målområdet.

SHERLOC (Skanna beboeliga miljöer med Raman och luminescens för organiska ämnen och kemikalier)

Huvudroll: Finskalig upptäckt av mineraler, organiska molekyler och potentiella biosignaturer

SHERLOC, som också finns i slutet av Perseverances robotarm, innehåller kameror, spektrometrar och en laser. Enheten letar efter organiska ämnen och mineraler som har förändrats av vattenhaltiga miljöer när den söker efter tecken på tidigare mikrobiellt liv. SHERLOC spelar också en nyckelroll i forskning om nya rymddräkter för det första mänskliga uppdraget till Mars.

WATSON (Wide Angle Topographic Sensor for Operations and Engineering)

Huvudroll: Ta närbilder av stentexturer

Med namn som SHERLOC och WATSON behöver du inte vara en super-sleuth för att räkna ut att dessa två kameror fungerar tillsammans under Mars-uppdraget.

Liksom SHERLOC finns WATSON också i slutet av roverns robotarm. Färgkameran är utformad för att förse forskare med data om strukturer och strukturer hos Mars stenar. "WATSON fångar bilderna som överbryggar skalan från de mycket detaljerade bilder och kartor som SHERLOC samlar in Marsmineraler och organiska ämnen, till de bredare skalorna som SuperCam och Mastcam-Z observerar från masten, säger NASA sa.

Med så många kameror och annan vetenskaplig utrustning ombord på rovern kommer Perseverance säkert att göra några fascinerande upptäckter när den utforskar Mars-ytan under sitt tvååriga uppdrag. Så se till att komma tillbaka för uppdateringar.

Redaktörens rekommendationer

• Nytt Perseverance-panorama låter dig zooma in för att se fantastiska detaljer