Wanneer het deze zomer wordt gelanceerd, NASA's Perseverance-rover zal het meest geavanceerde paar "ogen" hebben dat ooit naar het oppervlak van de Rode Planeet is gestuurd:het Mastcam-Z-instrument heeft een zoomfunctie van de volgende generatie die de missie zal helpen om gemakkelijker 3D-beelden te maken. Rover-operators, die zorgvuldig elke rijroute en elke beweging van de robotarm van een rover plannen, bekijk deze stereobeelden door een 3D-bril om de contouren van het landschap te zien.

Gelegen op het hoofd van Volharding, " Mastcam-Z (de Z staat voor "zoom") is een meer geavanceerde versie van Mastcam, waarop NASA's Curiosity Mars-rover heeft vertrouwd om prachtige panorama's van het Marslandschap te maken. Maar het doet meer dan dat, en dat geldt ook voor Mastcam-Z:naast het produceren van afbeeldingen waarmee het publiek de dagelijkse ontdekkingen van de rover kan volgen, de camera's leveren belangrijke gegevens om ingenieurs te helpen navigeren en wetenschappers kiezen interessante rotsen om te bestuderen. Het verschil is dat Curiosity's Mastcam niet kan zoomen.

Zoomen met een weergave

Curiosity's Mastcam was oorspronkelijk ontworpen om in te zoomen, maar dat bleek destijds moeilijk te realiseren in zo'n klein instrument (Curiosity gelanceerd in 2011).

"Het oorspronkelijke plan was dat Curiosity een zoomcamera zou hebben die tot een extreme groothoek zou kunnen gaan, zoals een spaghettiwestern-weergave, " zei Jim Bell van de Arizona State University, Hoofdonderzoeker van Mastcam-Z en plaatsvervangend hoofdonderzoeker van Mastcam. "Het zou een geweldig panoramisch perspectief zijn geweest, maar het bleek destijds erg moeilijk om te bouwen."

In plaats daarvan, Curiosity's Mastcam heeft één telelens en één groothoeklens. Er worden afbeeldingen door elk genomen en kunnen worden gecombineerd om stereoweergaven te produceren. Maar de groothoeklens neemt veel meer van het landschap in één opname dan de telescopische; het vereist maximaal negen telescopische afbeeldingen om te matchen.

De Mastcam-Z van Perseverance vereenvoudigt de zaken, beide lenzen inzoomen totdat ze overeenkomen en kunnen worden gebruikt om een ​​enkel 3D-beeld te maken. Dit is eenvoudiger en vereist het verzenden van minder afbeeldingen - en minder gegevens - naar de aarde.

Ogen van een wetenschapper

Naast het bieden van een stereoweergave om bestuurders te helpen de veiligste weg te kiezen, Mastcam-Z zal geologen helpen bij het kiezen van wetenschappelijke doelen en een beter begrip van het landschap waarin gesteentemonsters worden gevonden:zijn ze van een naburige klif gevallen? Komen ze uit een oude stroom?

Mastcam-Z zal "bovenmenselijke visie, " het landschap bekijken in verschillende kleuren (golflengten van licht), waaronder enkele die niet door het menselijk oog kunnen worden gedetecteerd. Het terrein scannen in het ultraviolet of infrarood, bijvoorbeeld, kunnen metalen meteorieten op het oppervlak aan het licht brengen of kleurvariaties die wijzen op composities die een meer gedetailleerde analyse door andere instrumenten rechtvaardigen.

Mastcam-Z is geen spectrometer, dat wil zeggen, een instrument dat licht gebruikt om gedetailleerde wetenschappelijke analyses uit te voeren. "Maar het kan minerale aanwijzingen geven die andere instrumenten zullen opvolgen, ' zei Bel.

Het camerasysteem kan ook de zon en de lucht observeren, kijken naar transits van de manen van Mars over de zon en meten hoe stofstormen en wolkenformaties veranderen in de loop van de seizoenen.

Mars voor het volk

Bell's eerste ervaring met Mars-foto's was als 11-jarige, kijken naar beelden op het nachtelijke tv-nieuws dat in 1976 door de Viking-landers werd teruggestuurd. Later was hij betrokken bij de Mars Pathfinder-missie en leidde hij de Pancam-systemen op de Spirit en Opportunity-rovers, die een nieuwe generatie Marsfanaten inspireerde, inclusief toekomstige wetenschappers en ingenieurs.

De vergezichten die Perseverance terugstuurt vanaf de landingsplaats, Jezero-krater, zal net zo belangrijk zijn voor degenen die aan de missie werken en iedereen die volgt.

Daarom zijn er plannen om Mastcam-Z-afbeeldingen en mozaïeken gemaakt door de amateurgemeenschap op een openbare website te delen. "Het is belangrijk dat het publiek een gevoel van eigenaarschap heeft, ' zei Bell. 'De beelden van Mastcam-Z zijn van ons allemaal.'

Perseverance is een robotwetenschapper met een gewicht van ongeveer 2, 260 pond (1, 025 kilo). De astrobiologische missie van de rover zal zoeken naar tekenen van microbieel leven in het verleden. Het zal het klimaat en de geologie van de planeet karakteriseren, verzamel monsters voor toekomstige terugkeer naar de aarde, en de weg vrijmaken voor menselijke verkenning van de Rode Planeet. Het maakt niet uit op welke dag Perseverance wordt gelanceerd tijdens de 17 juli-aug. 5 lanceringsperiode, het zal op 18 februari landen op de Jezero-krater van Mars, 2021.