El disseny del rover Perseverance
El rover de Mart 2020, Perseverance, es basa en la configuració del rover Curiosity del Mars Science Laboratory. Té la mida d'un cotxe, uns 3 metres de llarg (sense incloure el braç), 2,7 metres d'ample i 2,2 metres d'alt. Però amb 1.025 quilos, pesa menys que un cotxe compacte. D'alguna manera, les peces del rover són similars a les que necessitaria qualsevol ésser viu per mantenir-se "viu" i poder explorar.
Les càmeres del Rover Mars 2020 Perseverance
Els "ulls" i altres "sentits" del rover
El rover Perseverance té diverses càmeres enfocades a tasques d'enginyeria i ciència. Algunes ajuden a aterrar a Mart, mentre que d'altres serveixen d'ulls a la superfície per poder conduir-lo. Altres s'utilitzen per realitzar observacions científiques i ajudar a la recollida de mostres.
- Càmeres de descens
- Càmeres d'enginyeria
- Càmeres científiques
Càmeres d'imatges del descens per a l'aterratge
Càmeres d'entrada, descens i aterratge
T'has preguntat alguna vegada com seria la visió d'un "astronauta" a l'aterrar a Mart? Per a l'aterratge del rover Perseverance, l'equip d'enginyers va afegir diverses càmeres i un micròfon per documentar l'entrada, el descens i l'aterratge amb més detall. Les càmeres van gravar vistes impressionants de l'aterratge, capturant vídeos a tot color del descens final del vehicle a la superfície marciana. Els vídeos també van proporcionar dades que van ajudar a l'equip a explorar:
- Com es desplega i funciona el paracaigudes a l'atmosfera marciana?
- Com es mou el sistema d'aterratge al descendir i apropar-se a la superfície?
- Quina quantitat de sorra i roques són expulsades a l'atmosfera pels retrocoets?
- Què passa exactament quan el vehicle aterra?
- En quin punt de la zona prevista va aterrar el vehicle?
- Com poden les vistes aèries de poc abans de l'aterratge informar sobre els plans de conducció de rover?
Aquestes són algunes de les observacions amb informació que les càmeres poden proporcionar als qui es dediquen a aterrar naus espacials a Mart.
Clic per engrandir. Una visibilitat sense precedents de l'aterratge a Mart: Un conjunt
de càmeres en diverses parts de la nau espacial Mars 2020 ha proporcionat vistes
més detallades que mai de l'aterratge. Crèdit: NASA / JPL-Caltech. Infografia en català: Sci-Bit.
Aquests nous ulls i oïdes del Perseverance es van muntar a partir de maquinari comercial fàcilment disponible. Les càmeres i el micròfon es van transportar com una "càrrega útil discrecional", un complement opcional que seria un avantatge, però que no era imprescindible per a la missió.
El conjunt de càmeres d'entrada, descens i aterratge del Mars 2020 incloïa:
- Càmeres de "mirada cap amunt" del paracaigudes: Muntades a la tapa posterior, mirant cap amunt en el desplegament i inflat del paracaigudes. Es van instal·lar tres càmeres, dues de les quals van gravar amb èxit el paracaigudes.
- Càmera de "mirada cap avall" a l'etapa de descens: Muntada en l'etapa de descens, mirant cap avall al rover mentre descendia durant la maniobra del Skycrane.
- Càmera de "mirada cap amunt" del rover: Muntada a la coberta del rover, mirant cap amunt a l'etapa de descens durant la maniobra del Skycrane i la separació de l'etapa de descens.
- Càmera de "mirada cap avall" del rover: Muntada sota el rover, mirant cap avall a la superfície durant l'aterratge.
A més de proporcionar dades d'enginyeria, les càmeres poden considerar-se una "càrrega útil de compromís públic". Sens dubte, van donar una sensació de dramatisme en el descens a la superfície. A part de les animacions per ordinador, mai s'havia vist l'obertura d'un paracaigudes en l'atmosfera marciana, el descens del rover a la superfície de Mart o el vol de l'etapa de descens després de l'aterratge del rover. Perseverance ens va permetre assistir en primera fila a un aterratge a Mart per primera vegada en la història de l'exploració espacial.
Especificacions Tècniques
Funció principal: Prendre fotografies, mirant cap amunt i cap avall, durant el descens i l'aterratge a Mart.
Ubicació: Muntades en diverses parts de la nau espacial, incloent la carcassa posterior, l'etapa de descens i el rover.
Càmera del sistema de visió de l'aterratge
Un altre sistema de càmeres utilitzat durant el descens a Mart va ser fonamental per a l'aterratge segur del rover: la Càmera del Sistema de Visió del aterrador va prendre les imatges necessàries per a la Navegació Relativa al Terreny.
Mentre la nau penjava sota el paracaigudes, la càmera gran angular del sistema de visió de l'aterratge mirava cap avall, prenent imatges de la superfície que s'acostava ràpidament. Un ordinador especial al rover va analitzar ràpidament les imatges i les va comparar amb un mapa a bord per determinar la posició del rover en relació amb el terra. Això va ajudar al Perseverance a escollir de forma autònoma el lloc d'aterratge més segur dins la seva àrea d'aterratge.
Especificacions tècniques
Funció principal: Prendre fotografies durant el descens, mirant cap avall des del rover, per ajudar a la navegació relativa al terreny.
Ubicació: Muntada a la banda esquerra, prop de la part davantera del rover, apuntant directament cap avall.
Mida de la imatge: 1024x1024 píxels.
Càmeres d'enginyeria
Càmeres per evitar perills (HazCams)
Càmeres de navegació (Navcams)
CacheCam
Mars 2020 utilitza una nova generació de càmeres d'enginyeria que es basen en les capacitats de les anteriors càmeres del rover de Mart. Aquestes càmeres d'enginyeria millorades proporcionen informació molt més detallada, en color, sobre el terreny que envolta el rover. Tenen diverses funcions: mesuren el terreny al voltant del rover per a una conducció segura, comproven l'estat del maquinari del rover i donen suport a la recollida de mostres. Algunes ajuden a determinar la millor manera d'acostar-se als objectius científics.
Càmeres d'enginyeria millorades per la conducció
Les càmeres d'enginyeria millorades per a la conducció ajuden els operadors humans a la Terra a conduir el rover amb major precisió, i a orientar millor els moviments del braç, el trepant i altres eines quan s'acosten als seus objectius. Un camp de visió molt més ampli proporciona a les càmeres una visió molt millor del propi rover. Això és important per comprovar l'estat de diverses parts del rover i mesurar els canvis en la quantitat de pols i sorra que poden acumular-se en les superfícies del rover. Les noves càmeres també poden prendre imatges mentre el rover està en moviment.
Les càmeres d'enginyeria millorades comparteixen el mateix cos de càmera, però utilitzen diferents objectius seleccionats per la tasca específica de cada càmera.
Clic per engrandir. Crèdit. NASA-JPL.
Aquestes imatges de la càmera de navegació del Mars 2020, o Navcam, mostren un munt de roques preses des d'una distància d'uns 15 metres a la zona de proves del pati de Mart al JPL. Les imatges il·lustren una de les formes en què les dades de la càmera poden utilitzar-se per revelar els contorns d'un objectiu des de la distància. Aquests mesuraments proporcionen al rover i al seu equip els coneixements que necessiten per planificar amb precisió els moviments del braç i el seu desplaçament.
Especificacions tècniques
Funció principal: S'utilitza per desplaçar-se per Mart i per col·locar les eines al braç robòtic.
Ubicació: Diversos llocs del rover.
Pes: Menys de 425 grams.
Mida de la imatge: 5120 x 3840 píxels.
Resolució de la imatge: 20 megapíxels
Càmeres per evitar perills (HazCams):
Perseverance porta sis càmeres de detecció de perills, anomenades HazCams, recentment desenvolupades: quatre a la part davantera i dos a la part posterior del cos del rover. Les HazCams detecten els perills del camí davant i darrere del rover, com grans roques, rases o dunes de sorra.
Els enginyers també utilitzen les HazCams davanteres per veure on moure el braç robòtic per prendre mesures, fotos i recollir mostres de roca i del terra.
Durant la conducció, el rover s'atura amb freqüència per prendre noves imatges estereoscòpiques del camí que té per davant per avaluar els possibles perills. Les vistes en 3D donen a Mars 2020 la capacitat de prendre les seves pròpies decisions sobre on conduir sense consultar cada moviment amb l'equip del rover a la Terra.
Especificacions tècniques
Funció principal: Ajuda a la navegació autònoma.
Ubicació. Muntades a la part davantera i posterior del cos del rover, apuntant cap al terra.
Càmeres de navegació (Navcams):
Dues Càmeres de Navegació estèreo en color, anomenades Navcams, ajuden els enginyers a conduir el Perseverance amb seguretat, especialment quan el rover opera de forma autònoma, prenent les seves pròpies decisions de navegació sense consultar als controladors a la Terra.
Situades a la part alta del màstil del rover, aquestes dues càmeres ajuden els enginyers a conduir el rover per Mart. Podeu veure un objecte tan petit com una pilota de golf a 25 metres de distància. Abans que el Perseverance "condueixi a cegues", les càmeres de navegació ajuden inicialment a garantir una trajectòria segura. La manera de conducció a cegues es produeix quan els enginyers ordenen al rover que condueixi una certa distància en una determinada direcció, i el "cervell" informàtic del rover calcula la distància a partir de les rotacions de les rodes sense mirar ni comprovar el lliscament de les mateixes.
Especificacions Tècniques
Funció principal: Ajuda a la navegació autònoma.
Ubicació: Muntada a la part alta del màstil del rover; els "ulls" esquerre i dret estan separats per uns 42 centímetres.
Nova càmera per gravar la recollida de mostres
CacheCam:
La "CacheCam" és una càmera única que mira cap avall a la part superior del dipòsit de mostres. Fa fotografies dels materials mostrejats i dels tubs de mostres mentre es preparen per al seu segellat i emmagatzematge en els tubs. Això ajuda als científics a "vigilar" les mostres mentre s'obtenen, i manté un registre de tot el procés per a cada mostra recollida.
Clic per engrandir. Imatge de la Cachecam del dipòsit de mostres. Crèdit: NASA-JPL
Especificacions tècniques
Funció principal: Veure la part superior d'un tub de mostra després de recollir la mostra; fer fotografies microscòpiques de la part superior del material de mostra abans de segellar el tub.
Ubicació: Dins de la part inferior del rover, a la part superior del dipòsit de mostres.
Càmeres Científiques
- Mastcam-Z
- SuperCam
- PIXL
- SHERLOC
- WATSON
Mastcam-Z
La Cur és un parell de càmeres que prenen imatges en color i vídeo, imatges estereoscòpiques tridimensionals i tenen un potent zoom. Igual que les càmeres Mastcam del rover Curiosity, la Mastcam-Z del Mart 2020 consta de dos sistemes de càmeres duplicats muntats en el pal que sobresurt de la coberta del rover. Les càmeres estan una el costat de l'altra i apunten en la mateixa direcció, proporcionant una vista en 3D similar a la que veurien els ulls humans, només que millor. També tenen una funció de zoom per veure els detalls dels objectius llunyans.
SuperCam
La SuperCam dispara un làser a objectius minerals que estan fora de l'abast del braç robòtic del rover, i després analitza la roca vaporitzada per revelar la seva composició elemental. Igual que la ChemCam del rover Curiosity, la SuperCam dispara polsos de làser de menys d'un mil·límetre a zones allunyades a més de 7 metres de distància. La seva càmera i els seus espectròmetres examinen llavors la química de la roca. Cerca compostos orgànics que podrien estar relacionats amb la vida passada a Mart. Quan el làser incideix en la roca, crea plasma, que és un gas extremadament calent format per ions i electrons que suren lliurement. Un espectrògraf a bord registra l'espectre del plasma, que revela la composició del material.
PIXL
PIXL, acrònim de Planetary Instruments for X-Ray Lithichemistry, (Instrument planetari per litoquímica mitjançant raigs X) és un espectròmetre de fluorescència per raigs X. El PIXL utilitza la fluorescència de raigs X per identificar elements químics en punts objectiu tan petits com un gra de sal de taula. Disposa d'una càmera de microcontext que proporciona imatges per correlacionar els seus mapes de composició elemental amb les característiques visibles de la zona objectiu.
SHERLOC
SHERLOC, acrònim de Scannig Habitable Environments with Raman and Luminiscence for Organics and Chemicals, és un espectròmetre a escala fina i llum ultravioleta làser, detecta mineralogia i compostos orgànics. Les principals eines de SHERLOC són els espectròmetres i el làser, però també utilitza una macrocámara de "context" integrada per prendre primers plans extrems de les zones estudiades. Això proporciona un context per al que el làser estava apuntant, però també per ajudar els científics a veure les textures que podrien explicar la història de l'entorn en el qual es va formar la roca.
WATSON
La càmera WATSON és una de les eines de la "mà" o torreta situada a l'extrem del braç robòtic del Perseverance. És gairebé idèntica a la càmera amb lent de mà MAHLI del rover Curiosity. WATSON acrònim en anglès de Wide Angle Topographic Sensor for Operations and Engineering (Sensor topogràfic de gran angular per operacions i enginyeria) capta les imatges des del pont de comandament en una escala molt detallada de les imatges i mapes que SHERLOC recull dels minerals i orgànics marcians fins a les escales més àmplies que la SuperCam i la Mastcam-Z observen des del màstil. WATSON proporciona vistes de les textures i estructures a escala fina de les roques marcianes i de les restes rocoses i la pols que cobreixen gran part de la superfície marciana. Gràcies a aquestes capacitats, WATSON no només és compatible amb SHERLOC, sinó que també ajuda a identificar objectius d'interès per als altres instruments del rover. Atès que WATSON pot ser desplaçat pel braç robòtic, també proporciona imatges dels instruments i de les parts del rover. Per exemple, es pot apuntar a l'experiment de producció d'oxigen Moxie per ajudar a controlar la quantitat de pols que s'acumula al voltant de l'entrada que deixa entrar l'aire marcià per a l'extracció d'oxigen.
Un objectiu de calibratge pel WATSON està fixat a la part davantera del cos del rover. Conté un gràfic de barres mètriques estandarditzades per ajudar a calibrar l'instrument.
Ho he vist aquí.
Cap comentari:
Publica un comentari a l'entrada
Aquí pots deixar el teu comentari