Mars Rover ใหม่ล่าสุดของ NASA มีกล้อง 23 ตัว นี่คือสิ่งที่พวกเขาทำ

รถแลนด์โรเวอร์ Mars รุ่นล่าสุดของ NASA ชื่อ Perseverance เป็นยานที่ล้ำหน้าที่สุดในปัจจุบัน พร้อมด้วยเทคโนโลยีมากมายซึ่งรวมถึงชุดกล้อง 23 ตัว

เราเคยเป็นมาแล้ว ได้รับการปฏิบัติด้วยภาพที่น่าทึ่ง จากกล้องหลายตัวที่ถ่ายขณะรถแลนด์โรเวอร์เข้าใกล้พื้นผิวดาวเคราะห์สีแดงเมื่อวันที่ 18 กุมภาพันธ์ 2564 ภายในไม่กี่นาทีก็มาถึงจุดลงจอดด้านใน ปล่องเจเซโรความเพียรพยายามยังส่งภาพนิ่งหลายภาพกลับมายังโลก ตามมาด้วยสองสามวันต่อมาด้วยภาพคุณภาพสูงภาพแรกที่แสดงสภาพแวดล้อมใหม่ด้วยรายละเอียดที่น่าอัศจรรย์

เนื่องจากกล้องได้รับการตั้งค่าให้มีบทบาทสำคัญในภารกิจสองปีของรถแลนด์โรเวอร์ เราจึงคิดว่าน่าจะเป็นความคิดที่ดีที่จะหาข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับ เทคโนโลยีเบื้องหลังอุปกรณ์แต่ละชิ้น และสิ่งที่เราคาดหวังได้จากอุปกรณ์เหล่านี้ในขณะที่ Perseverance ออกเดินทางสำรวจดาวเคราะห์อันห่างไกลเพื่อค้นหาสัญญาณแห่งอดีต ชีวิต.

กล้องลงจอด

บทบาทหลัก: จับภาพทั้งขึ้นและลงระหว่างที่รถแลนด์โรเวอร์ลงสู่ชั้นบรรยากาศดาวอังคาร

ยานอวกาศที่บรรทุก Perseverance ใช้กล้องความละเอียดสูงมากกว่าสี่ตัวเพื่อจับภาพการสืบเชื้อสายที่ไม่มั่นคงไปยังพื้นผิวดาวอังคาร ภาพ (ด้านล่าง) นำเสนอภาพที่ดีที่สุดได้อย่างง่ายดายของการลงจอดบนดาวอังคารทั้งห้าครั้งของ NASA จนถึงปัจจุบัน โดยกล้องอยู่ในตำแหน่งอย่างระมัดระวังเพื่อจับภาพการนั่งลงให้มากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้

และภาพนี้ไม่ได้มีวัตถุประสงค์เพื่อทำให้แฟน ๆ ในอวกาศต้องว้าวเท่านั้น นอกจากนี้ยังให้ข้อมูลที่สำคัญแก่วิศวกรเกี่ยวกับพฤติกรรมของระบบลงจอดอย่างแม่นยำ ซึ่งจะช่วยให้พวกเขาออกแบบยานอวกาศที่ดีขึ้นสำหรับภารกิจดาวอังคารในอนาคต

กล้องชูชีพ "up-look"

สิ่งเหล่านี้ถูกติดตั้งบนฝาหลังของยานอวกาศและชี้ขึ้นด้านบนเพื่อจับภาพการวางร่มชูชีพและอัตราเงินเฟ้อ ภาพดังกล่าวทำให้วิศวกรได้เห็นพฤติกรรมของร่มชูชีพในสภาพแวดล้อมที่บางของดาวอังคารเป็นครั้งแรก ทำให้พวกเขาปรับปรุงการออกแบบสำหรับภารกิจในอนาคตได้

กล้อง "มองลง" ระดับโคตร

กล้องนี้อยู่ในระยะร่อนลงของยานอวกาศ โดยหันหน้าลงเพื่อจับภาพของรถแลนด์โรเวอร์ที่ถูกหย่อนลงด้วยสายเคเบิล สู่พื้นผิวดาวอังคาร แม้ว่าในช่วงเวลาสุดท้าย ยานพาหนะจะถูกบดบังด้วยฝุ่นที่เตะขึ้นมาจากระยะการลงมา เครื่องขับดัน

กล้องโรเวอร์ “อัพลุค”

กล้องที่หันขึ้นด้านบนนี้จับจ้องอยู่ที่ดาดฟ้าของรถแลนด์โรเวอร์ และบันทึกภาพการลงจอดในช่วงเวลาสุดท้ายที่สำคัญก่อนทัชดาวน์ ขอย้ำอีกครั้งว่าภาพทั้งหมดนี้มีประโยชน์โดยวิศวกรที่ออกแบบยานอวกาศบนดาวอังคารในอนาคต ซึ่งหนึ่งในนั้นจะนำนักบินอวกาศกลุ่มแรกไปยังดาวอังคาร

กล้องโรเวอร์ "มองลง"

กล้องนี้ติดตั้งอยู่ใต้รถแลนด์โรเวอร์และชี้ตรงไปที่พื้น มันบันทึกผลกระทบของเครื่องขับดันของ Descent บนพื้นผิวที่เต็มไปด้วยฝุ่นในขณะที่ยานพาหนะแตะพื้น

กล้องวิศวะ

ความอุตสาหะเป็นรถแลนด์โรเวอร์ดาวอังคารลำที่ห้าของ NASA และถือได้ว่าฉลาดที่สุดจนถึงตอนนี้ ส่วนหนึ่งของชุดใหม่ประกอบด้วยกล้องวิศวกรรมรุ่นใหม่ (HazCam/NavCam/CacheCam) ที่จะสแกน พื้นดินสำหรับอันตราย ตรวจสอบสภาพของฮาร์ดแวร์ของรถแลนด์โรเวอร์ และสนับสนุนการเก็บตัวอย่าง กล้องทางวิศวกรรมที่ได้รับการปรับปรุงมีการออกแบบตัวกล้องเหมือนกัน แต่กล้องแต่ละตัวมีเลนส์ที่แตกต่างกันซึ่งได้รับการออกแบบมาโดยเฉพาะสำหรับงานที่ไม่ซ้ำใคร

HazCams (กล้องอันตราย)

บทบาทหลัก: ช่วยเหลือการนำทางอัตโนมัติ

มันเป็นหนึ่งในหก HazCam ของรถแลนด์โรเวอร์ที่ฉายภาพแรก (ด้านล่าง) จาก Perseverance หลังจากการลงจอดอย่างน่าทึ่งบนดาวเคราะห์สีแดงในเดือนกุมภาพันธ์ 2021 มันยังจับภาพช่วงเวลานั้นด้วย ขั้นตอนการลงจอดทำการลงจอดแบบควบคุมได้ ไม่นานหลังจากส่งมอบความเพียรพยายามสู่พื้นผิวดาวอังคาร

เนื่องจากดาวอังคารอยู่นอกระยะสำหรับ AAA เล็กน้อย สิ่งสุดท้ายที่ NASA ต้องการคือการที่ Perseverance ติดอยู่ในเนินทรายหรือขับรถเข้าไปในก้อนหิน นั่นคือสิ่งที่ HazCams เข้ามา ด้วยกล้องสี่ตัวที่ด้านหน้าและสองตัวที่ด้านหลัง กล้องเหล่านี้คอยมองหาสิ่งกีดขวางใดๆ ที่ปรากฏในเส้นทางของรถแลนด์โรเวอร์ขณะที่มันเคลื่อนตัวผ่านพื้นผิวดาวอังคาร

ซอฟต์แวร์คอมพิวเตอร์จะวิเคราะห์ภาพ 3 มิติของ HazCams โดยอัตโนมัติ จากนั้นใช้ข้อมูลนี้เพื่อตัดสินใจโดยอัตโนมัติว่าจะไปที่ไหน ความชาญฉลาดในการขับขี่ด้วยตนเองเหล่านี้ช่วยให้ Perseverance สามารถดำเนินการต่อได้โดยไม่ต้องปรึกษาสมาชิกในทีมอย่างต่อเนื่อง Earth แม้ว่าจะเป็นทีมที่ตัดสินใจทิศทางหลักของการเดินทางของรถแลนด์โรเวอร์ในท้ายที่สุด ภารกิจ.

นอกจากนี้ HazCams ยังมีบทบาทสำคัญอีกประการหนึ่งด้วยการช่วยให้วิศวกรตัดสินใจว่าจะขยับแขนหุ่นยนต์ของ Perseverance ไปที่ไหนเมื่อทำการวัดและถ่ายภาพ

NavCams (กล้องนำทาง)

บทบาทหลัก: ช่วยเหลือการนำทางอัตโนมัติ

ความเพียรมีกล้องนำทางสเตอริโอสองสีหรือเรียกสั้น ๆ ว่า NavCams โดยอยู่ห่างจากกันประมาณ 16.5 นิ้ว (42 ซม.) ที่ด้านบนของเสากระโดงกลางของรถแลนด์โรเวอร์ และเป็นส่วนหนึ่งของอุปกรณ์ที่ช่วยให้รถขับเคลื่อนอัตโนมัติ ตามข้อมูลของ NASA NavCams มีความก้าวหน้าเพียงพอที่จะมองเห็นวัตถุที่มีขนาดเล็กเท่ากับลูกกอล์ฟจากระยะ 82 ฟุต (25 เมตร) พวกเขายังให้ภาพพาโนรามาที่น่าทึ่ง เช่นเดียวกับภาพด้านบนที่บันทึกได้เพียงไม่กี่วันในภารกิจดาวอังคาร

แคชแคม

บทบาทหลัก: ถ่ายภาพตัวอย่างหินที่รวบรวมมาอย่างละเอียดหลังจากใส่ไว้ในหลอดตัวอย่าง

CacheCam ตั้งอยู่ภายในส่วนล่างของรถแลนด์โรเวอร์ที่ด้านบนของแคชตัวอย่าง จะใช้ถ่ายรูปหินและดิน วางไว้ในหลอดตัวอย่าง โดยความเพียรพยายามในระหว่างการสำรวจ โดยวัสดุบางส่วนมีแนวโน้มที่จะถูกนำกลับมายังโลกในระหว่างภารกิจในอนาคต นอกจากนี้ CacheCam ยังช่วยให้นักวิทยาศาสตร์สามารถเก็บบันทึกประเภทของวัสดุที่พวกเขารวบรวมจากพื้นผิวดาวอังคารได้

กล้องวิทยาศาสตร์

กล้องวิทยาศาสตร์ขั้นสูงของ Perseverance ได้แก่ Mastcam-Z, SuperCam, PIXL, SHERLOC และ Watson แต่ละอันได้รับการออกแบบมาเพื่อทำงานสำคัญที่สามารถช่วยในการพิจารณาว่าครั้งหนึ่งเคยมีสิ่งมีชีวิตบนดาวอังคารหรือไม่

มาสคาม-Z

บทบาทหลัก: ถ่ายวิดีโอความละเอียดสูง ภาพถ่ายสีแบบพาโนรามา และภาพ 3 มิติของพื้นผิวดาวอังคารและลักษณะเด่นในบรรยากาศ

มาสคาม-Z ประกอบด้วยกล้องสองตัว (วางอยู่ระหว่าง NavCams) ที่ให้มุมมอง 360 องศาของสภาพแวดล้อม นอกจากนี้ยังมีฟังก์ชันซูมด้วย (ใช่แล้ว "Z" ย่อมาจากการซูม) แม้ว่าจะค่อนข้างล้ำหน้ากว่าฟังก์ชันในกล้องของคุณ สมาร์ทโฟน กล้อง. ตามข้อมูลของ NASA Mastcam-Z “สามารถมองเห็นส่วนต่างๆ ที่มีขนาดเล็กเท่ากับแมลงวัน ไปได้ตลอดทางจากระยะไกลซึ่งเท่ากับความยาวของสนามฟุตบอล”

ภาพด้านล่างประกอบด้วยภาพ 142 ภาพแยกกันที่ถ่ายโดย Mastcam-Z ภาพด้านล่างช่วยให้คุณเข้าใจถึงพลังอันน่าทึ่งของ Mastcam-Z ลองกดปุ่ม "+" เพื่อซูมเข้าเพื่อดูรายละเอียดเพิ่มเติม หรือไปได้เลย ที่นี่ เพื่อถ่ายภาพแบบเต็มจอ

ด้วยเทคโนโลยีที่น่าทึ่งเช่นนี้ Mastcam-Z ยังสามารถช่วยนักวิทยาศาสตร์ตัดสินใจว่าพื้นที่ใดสมควรได้รับการตรวจสอบเพิ่มเติมในการค้นหาหลักฐานของชีวิตในอดีตของ NASA

ซุปเปอร์แคม

บทบาทหลัก: ระบุองค์ประกอบทางเคมีของหินและดิน รวมถึงองค์ประกอบของอะตอมและโมเลกุล

สมกับชื่อ SuperCam ติดตั้งอยู่ที่ด้านบนสุดของเสากระโดงของ Perseverance และมีความฉลาดที่น่าประทับใจบางอย่าง สำหรับผู้เริ่มต้น มันสามารถยิงเลเซอร์ได้ แต่โชคดีที่มันไม่เล็งไปที่ดาวอังคารที่เราอาจเจอ เลเซอร์จะมุ่งเน้นไปที่เป้าหมายที่เป็นแร่ซึ่งแขนหุ่นยนต์ของรถแลนด์โรเวอร์ไม่สามารถเข้าถึงได้

เมื่อยิงไปยังพื้นที่เล็กๆ ของหินจากระยะประมาณ 20 ฟุต (7 เมตร) เลเซอร์จะทำให้เกิดการก่อตัวของก๊าซร้อนที่ประกอบด้วยไอออนและอิเล็กตรอนที่ลอยอย่างอิสระ จากนั้น SuperCam จะวิเคราะห์หินที่กลายเป็นไอเพื่อค้นหาองค์ประกอบต่างๆ ของมัน ขั้นตอนนี้มีศักยภาพในการเปิดเผยสารประกอบอินทรีย์ที่อาจเชื่อมโยงกับชีวิตในอดีตบนดาวอังคาร

PIXL (เครื่องมือดาวเคราะห์สำหรับเอ็กซ์เรย์ลิโทเคมี)

บทบาทหลัก: วัดองค์ประกอบทางเคมีของหินในระดับที่ละเอียดมาก

PIXL ถูกพบอยู่ที่ปลายแขนหุ่นยนต์ของรถแลนด์โรเวอร์ และใช้รังสีเอกซ์เพื่อระบุองค์ประกอบทางเคมีในจุดเป้าหมายที่ NASA บอกว่าอาจมีขนาดเล็กเท่ากับเม็ดเกลือแกง PIXL มีกล้องไมโครคอนเท็กซ์ที่จะให้ภาพเพื่อช่วยเชื่อมโยงแผนที่องค์ประกอบองค์ประกอบกับลักษณะที่มองเห็นได้ของพื้นที่เป้าหมาย

SHERLOC (การสแกนสภาพแวดล้อมที่อยู่อาศัยด้วย Raman และ Luminescence สำหรับสารอินทรีย์และสารเคมี)

บทบาทหลัก: การตรวจจับแร่ธาตุ โมเลกุลอินทรีย์ และลายเซ็นทางชีวภาพที่เป็นไปได้อย่างละเอียด

SHERLOC ซึ่งตั้งอยู่ที่ปลายแขนหุ่นยนต์ของ Perseverance นั้นมีกล้อง สเปกโตรมิเตอร์ และเลเซอร์รวมอยู่ด้วย อุปกรณ์นี้กำลังมองหาสารอินทรีย์และแร่ธาตุที่ได้รับการเปลี่ยนแปลงโดยสภาพแวดล้อมที่เป็นน้ำ ขณะค้นหาสัญญาณของชีวิตจุลินทรีย์ในอดีต SHERLOC ยังมีบทบาทสำคัญใน การวิจัยเกี่ยวกับชุดอวกาศใหม่สำหรับภารกิจแรกของมนุษย์สู่ดาวอังคาร.

WATSON (เซ็นเซอร์ภูมิประเทศมุมกว้างสำหรับการปฏิบัติการและวิศวกรรม)

บทบาทหลัก: ถ่ายภาพพื้นผิวหินในระยะใกล้

ด้วยชื่ออย่าง SHERLOC และ WATSON คุณไม่จำเป็นต้องเป็นนักสืบเก่งๆ เพื่อดูว่ากล้องสองตัวนี้ทำงานร่วมกันระหว่างภารกิจบนดาวอังคาร

เช่นเดียวกับ SHERLOC วัตสันก็อยู่ที่ปลายแขนหุ่นยนต์ของรถแลนด์โรเวอร์เช่นกัน กล้องสีได้รับการออกแบบเพื่อให้ข้อมูลแก่นักวิทยาศาสตร์เกี่ยวกับพื้นผิวและโครงสร้างของหินดาวอังคาร “วัตสันจับภาพที่เชื่อมโยงมาตราส่วนจากภาพและแผนที่ที่มีรายละเอียดมากที่เชอร์ลอครวบรวม แร่ธาตุและสารอินทรีย์จากดาวอังคาร จนถึงระดับที่กว้างกว่าที่ SuperCam และ Mastcam-Z สังเกตได้จากเสากระโดง” NASA พูดว่า.

ด้วยกล้องและอุปกรณ์วิทยาศาสตร์มากมายบนรถแลนด์โรเวอร์ Perseverance จึงมั่นใจได้ว่าจะค้นพบสิ่งที่น่าสนใจบางอย่างในขณะที่มันสำรวจพื้นผิวดาวอังคารระหว่างภารกิจสองปีของมัน ดังนั้นอย่าลืมกลับมาตรวจสอบการอัปเดตอีกครั้ง

คำแนะนำของบรรณาธิการ

• ภาพพาโนรามา Perseverance ใหม่ช่วยให้คุณซูมเข้าเพื่อดูรายละเอียดที่น่าทึ่ง