NASAs Perseverance rover vil se på Mars gennem disse øjne

Når den lanceres til sommer, NASA's Perseverance-rover vil have det mest avancerede par "øjne", der nogensinde er sendt til den røde planets overflade:Dens Mastcam-Z-instrument pakker en næste generations zoomfunktion, der vil hjælpe missionen med at gøre 3-D-billeder nemmere. Rover operatører, som omhyggeligt planlægger hver kørerute og hver bevægelse af en rovers robotarm, se disse stereobilleder gennem 3D-briller for at se konturerne af landskabet.

Placeret på Perseverances "hoved, " Mastcam-Z (Z'et står for "zoom") er en mere avanceret version af Mastcam, som NASA's Curiosity Mars-rover har påberåbt sig for at producere smukke panoramaer af Mars-landskabet. Men det gør mere end det, og det samme vil Mastcam-Z:Sammen med at producere billeder, der gør det muligt for offentligheden at følge roverens daglige opdagelser, kameraerne leverer nøgledata til at hjælpe ingeniører med at navigere, og videnskabsmænd vælger interessante sten at studere. Forskellen er, at Curiositys Mastcam ikke kan zoome.

Zoom med udsigt

Curiosity's Mastcam blev oprindeligt designet til at kunne zoomes, men det viste sig at være svært at opnå på det tidspunkt i så lille et instrument (Curiosity lanceret i 2011).

"Den oprindelige plan var, at Curiosity skulle have et zoomkamera, der kunne gå ud til en ekstrem vidvinkel som en spaghetti-western-visning, " sagde Jim Bell fra Arizona State University, Mastcam-Z's hovedefterforsker og Mastcams stedfortrædende hovedefterforsker. "Det ville have været et fantastisk panoramaperspektiv, men det viste sig virkelig svært at bygge på det tidspunkt."

I stedet, Curiositys Mastcam har et teleobjektiv og et vidvinkelobjektiv. Billeder tages gennem hver og kan kombineres for at producere stereovisninger. Men vidvinkelobjektivet tager langt mere af landskabet i et enkelt billede end det teleskopiske; det kræver op til ni teleskopbilleder at matche.

Perseverances Mastcam-Z forenkler tingene, zoomer begge linser, indtil de matcher og kan bruges til at lave et enkelt 3D-billede. Dette er både lettere og kræver, at der sendes færre billeder – og færre data – til Jorden.

En videnskabsmands øjne

Udover at give en stereovisning for at hjælpe chauffører med at vælge den sikreste vej, Mastcam-Z vil hjælpe geologer med at vælge videnskabelige mål og bedre forstå det landskab, som stenprøver findes i:Faldt de ned fra en tilstødende klippeside? Er de fra en gammel å?

Mastcam-Z vil give "overmenneskelig vision, " ser landskabet i en række forskellige farver (lysbølgelængder), inklusive nogle, der ikke kan opdages af det menneskelige øje. Scanning af terrænet i ultraviolet eller infrarødt lys, for eksempel, kunne afsløre metalmeteoritter i overfladen eller farvevariationer, hvilket indikerer sammensætninger, der berettiger mere detaljeret analyse af andre instrumenter.

Mastcam-Z er ikke et spektrometer, hvilket vil sige, et instrument, der bruger lys til at lave detaljerede videnskabelige analyser. "Men det kan give mineralske spor, som andre instrumenter vil følge op på, " sagde Bell.

Kamerasystemet kan også observere solen og himlen, holder øje med Mars-månernes overgange hen over Solen og måler, hvordan støvstorme og skyformationer ændrer sig over årstiderne.

Mars for folket

Bells første oplevelse med Mars-billeder var som 11-årig, ser billeder på de natlige tv-nyheder sendt tilbage af vikingelanderne i 1976. Han var senere involveret i Mars Pathfinder-missionen og fortsatte med at lede Pancam-systemerne på Spirit and Opportunity-roverne, som inspirerede en ny generation af Mars-fanatikere, herunder fremtidige videnskabsmænd og ingeniører.

De udsigter, som Perseverance vil sende tilbage fra sit landingssted, Jezero krater, vil være lige så vigtig for dem, der arbejder på missionen, og alle, der følger med.

Det er derfor, der er planer om at dele Mastcam-Z-billeder og mosaikker lavet af amatørsamfundet på et offentligt websted. "Det er vigtigt, at offentligheden har en følelse af ejerskab, " sagde Bell. "Mastcam-Z billederne tilhører os alle."

Perseverance er en robotforsker, der vejer omkring 2, 260 pund (1, 025 kg). Roverens astrobiologiske mission vil søge efter tegn på tidligere mikrobielt liv. Det vil karakterisere planetens klima og geologi, indsamle prøver til fremtidig tilbagevenden til Jorden, og bane vejen for menneskelig udforskning af den røde planet. Uanset hvilken dag Perseverance lanceres i løbet af dens 17. juli-aug. 5 lanceringsperiode, det vil lande ved Mars' Jezero-krater den 18. februar, 2021.