Se (og hør), hvordan NASAs Perseverance-rover tog sin første selfie

Har du nogensinde spekuleret på, hvordan Mars-rovere tager en selfie? Farvevideo fra NASA's Perseverance viser, hvordan roveren fangede den historiske 6. april, 2021, billede af sig selv ved siden af ​​Ingenuity Mars Helicopter. Som en bonus, roverens indtog, nedstigning, og landingsmikrofon fangede lyden af ​​armens motorer, der snurrede under processen.

Selfies giver ingeniører mulighed for at kontrollere slitage på roveren. Men de inspirerer også en ny generation af rumentusiaster:Mange rover-teammedlemmer kan nævne et yndlingsbillede, der vakte deres interesse for NASA.

"Jeg kom ind i det her, fordi jeg så et billede fra Sojourner, NASAs første Mars rover, " sagde Vandi Verma, Perseverances chefingeniør for robotoperationer ved NASAs Jet Propulsion Laboratory i det sydlige Californien. Verma arbejdede som chauffør for agenturets Opportunity og Curiosity rovere, og hun hjalp med at skabe Curiositys første selfie, snappet den 31. okt. 2012. "Da vi tog den første selfie, vi var ikke klar over, at disse ville blive så ikoniske og rutineprægede, " hun sagde

Video fra et af Perseverances navigationskameraer viser roverens robotarm, der drejer og manøvrerer for at tage de 62 billeder, der komponerer billedet. Hvad det ikke fanger, er hvor meget arbejde der gik i at få denne første selfie til at ske. Her er et nærmere kig.

Samarbejde

Perseverances selfie kom sammen med hjælp fra en kernegruppe på omkring et dusin mennesker, inklusive rover-chauffører, ingeniører, der kørte test hos JPL, og kameraoperationsingeniører, der udviklede kamerasekvensen, behandlede billederne, og syede dem sammen. Det tog omkring en uge at plotte alle de individuelle kommandoer, der krævedes.

Alle arbejdede på "Mars-tid" (en dag på den røde planet er 37 minutter længere end på jorden), hvilket ofte betyder at være vågen midt om natten og indhente søvnen i løbet af dagen. Disse teammedlemmer gik nogle gange forbi den søvn bare for at få lavet selfien.

JPL arbejdede med Malin Space Science Systems (MSSS) i San Diego, som byggede og betjener det kamera, der er ansvarlig for selfien. Kaldet WATSON (Wide Angle Topographic Sensor for Operations and Engineering), kameraet er først og fremmest designet til at tage nærbilleder af klippeteksturer, ikke vidvinkelbilleder. Fordi hvert WATSON-billede kun dækker en lille del af en scene, ingeniører måtte kommandere roveren til at tage snesevis af individuelle billeder for at producere selfien.

"Det, der tog mest opmærksomhed, var at få Ingenuity på det rigtige sted i selfien, " sagde Mike Ravine, Advanced Projects Manager hos MSSS. "I betragtning af hvor lille den er, Jeg syntes, vi gjorde et ret godt stykke arbejde."

Når billeder kommer ned fra Mars, MSSS billedbehandlingsingeniører begyndte deres arbejde. De starter med at rydde op i eventuelle pletter forårsaget af støv, der har sat sig på kameraets lysdetektor. Derefter, de samler de enkelte billedrammer til en mosaik og glatter deres sømme ud ved hjælp af software. Endelig, en ingeniør fordrejer og beskærer mosaikken, så den mere ligner et normalt kamerabillede, som offentligheden er vant til at se.

Computersimuleringer

Ligesom Curiosity-roveren (denne sort-hvide video fra marts 2020 viser, hvordan den tager en selfie), Perseverance har et roterende tårn for enden af ​​sin robotarm. Sammen med andre videnskabelige instrumenter, tårnet inkluderer WATSON-kameraet, som forbliver fokuseret på roveren under selfies, mens den vinkles for at fange en del af scenen. Armen fungerer som en selfie stick, forbliver lige uden for rammen i det endelige produkt.

At beordre Perseverance til at filme sin selfie-stang i aktion er meget mere udfordrende end med Curiosity. Hvor Curiositys tårn måler 22 tommer (55 centimeter) på tværs, Perseverances tårn er meget større, måler 30 tommer (75 centimeter) på tværs. Det er som at vifte med noget med diameteren på et racercykelhjul blot centimeter foran Perseverances mast, roverens "hoved".

JPL skabte software for at sikre, at armen ikke kolliderer med roveren. Hver gang en kollision detekteres i simuleringer på Jorden, ingeniørteamet justerer armbanen; processen gentages dusinvis af gange for at bekræfte, at armbevægelsen er sikker. Den sidste kommandosekvens får robotarmen "så tæt som vi kunne komme på roverens krop uden at røre den, " sagde Verma.

De kører andre simuleringer for at sikre, at sige, Ingenuity-helikopteren er placeret passende i den sidste selfie, eller mikrofonen kan fange lyd fra robotarmens motorer.

Lyden af ​​selfies

Sammen med sin indtræden, nedstigning, og landingsmikrofon, Perseverance har en mikrofon i sit SuperCam-instrument. Mikrofonerne markerer en første for NASAs Mars-rumfartøj, og lyd lover at blive et vigtigt nyt værktøj for roveringeniører i de kommende år. Blandt andre anvendelser, det kan give vigtige detaljer om, hvorvidt noget fungerer rigtigt. I fortiden, ingeniører måtte nøjes med at lytte til en testrover på Jorden.

"Det er ligesom din bil:Selvom du ikke er mekaniker, nogle gange hører du et problem, før du opdager, at der er noget galt, " sagde Verma.

Selvom de ikke har hørt noget om til dato, de snurrende motorer lyder overraskende musikalsk, når de giver genlyd gennem roverens chassis.

Mere om missionen

Et nøglemål for Perseverances mission på Mars er astrobiologi, herunder søgen efter tegn på gammelt mikrobielt liv. Roveren vil karakterisere planetens geologi og tidligere klima, bane vejen for menneskelig udforskning af den røde planet, og vær den første mission til at indsamle og cache Martian rock og regolith (brudt sten og støv).

Efterfølgende NASA-missioner, i samarbejde med ESA (European Space Agency), ville sende rumfartøjer til Mars for at indsamle disse forseglede prøver fra overfladen og returnere dem til Jorden til dybdegående analyse.