10 инструментов Curiosity: Mastcam

Верхний – расположение камер инструмента Mastcam на мачте марсохода Curiosity. Нижний – снимок с камеры Mastcam 34 в реалистичной цветопередаче [true color] и после балансировки белого [white-balance], как если бы район съемки был перемещен на Землю и освещался бы в земных условиях. (Изображения NASA/JPL-Caltech/MSSS) (кликните картинку для увеличения)

Верхний – расположение камер инструмента Mastcam на мачте марсохода Curiosity. Нижний – снимок с камеры Mastcam 34 в реалистичной цветопередаче [true color] и после балансировки белого [white-balance], как если бы район съемки был перемещен на Землю и освещался бы в земных условиях. (Изображения NASA/JPL-Caltech/MSSS) (кликните картинку для увеличения)

18.08.2012 (9:32)
Просмотров: 4878
Рейтинг: 0.50
Голосов: 4

Теги:
НАСА, марс, жизнь, MSL,
Естественные науки >> Астрономия






Ваша оценка
-2 -1 0 1 2
Две двух-мегапикселные цветные камеры, что расположены на мачте марсохода Curiosity, являются правым и левым глазом инструмента Mastcam [Mast Camera]. Эти многоцелевые камеры имеют взаимодополняющие возможности, являют окружающую марсоход местность в мельчайших деталях и в движении.

Правый глаз Mastcam зрит через телеобъектив, являя близко и далеко расположенные детали в три раза более высоком разрешении, чем любая другая из предыдущих камер, что осуществляла панорамную съемку на поверхности Марса. Зрящий через среднеугольный объектив левый глаз Mastcam обеспечивает широкий контекст [привязку к местности более детальных снимков]. Каждая камера может делать и хранить тысячи полноцветных снимков, а также осуществлять запись видео высокой четкости. Объединение информации с двух камер инструмента Mastcam может дать трехмерное представление той области, где изображения с камер перекрывают друг друга.

Съемка Mastcam форм и цветов ландшафтов, горных пород и грунта даст сведенья об истории процессов в окружающей среде, которые их сформировали и преобразовали с течением времени. Снимки и видеосъемки неба Марса запечатлят современные процессы, например, движение облаков и пыли.

Правая камера с телеобъективом получила название “Mastcam 100” по фокусному расстоянию объектива в 100 мм. Снимки с нее покрывают область приблизительно 6° шириной и 5° высотой и имеют разрешение 1600 на 1200 пикселей. Это приводит к пространственному разрешению в 7,4 см/пиксел с расстояния в 1 км или около 150 микрон/пиксел с расстояния в 2 м. Камера дает достаточное разрешение для того, чтобы отличить баскетбольный мяч от футбольного с расстояния семи футбольных полей.

Левая камера-партнер, названная за ее 34-миллиметровый объектив “Mastcam 34”, охватывает в три раза более широкую область – около 18° шириной и 15° высотой – и имеет идентичный правой камере детектор. Она может получать снимки с разрешением в 22 см/пиксел с расстояния в 1 км или 450 микрон/пиксел с расстояния 2 м.

Центры объективов камер инструмента Mastcam расположены на высоте 2 м над уровнем поверхности. Они разнесены друг от друга приблизительно на 25 см, что больше, чем у оборудования для стереосъемки более ранних миссий, работавших на поверхности Марса. Камеры могут фокусироваться на деталях, расположенных на любом расстоянии, начиная с 2 м и до бесконечности.

Сменив местоположение, Curiosity с помощью Mastcam 34 может осуществить съемку полноцветной круговой панорамы, являющую всю окружающую местность от прилегающей к марсоходу территории и до горизонта, сделав приблизительно за 25 минут 150 снимков. Учитывая ограничения канала передачи данных, для предварительного ознакомления данные снимки могут быть переданы на Землю сначала в виде сжатых “миниатюр” [с пометкой “thumbnail” на сайте миссии]. Миниатюры кадров инструмента Mastcam – приблизительно 150x150 пикселные версии оригинальных снимков – могут быть посланы в качестве индекса полномасштабных снимков, хранящихся в бортовой памяти.

Используя камеру Mastcam 100, команда Curiosity сможет видеть дальше по пути следования, чем это было возможно на предыдущих марсоходах. Это поможет с выбором наиболее интересных целей, к которым Curiosity должен будет приблизиться для анализа другими инструментами, а также обеспечит дополнительный геологический контекст для интерпретации данных о выбранных целях.

Инструмент Mastcam даст статические изображения и видео для изучения движений марсохода как в научных целях, например, наблюдая взаимодействие грунта с колесами, так и в инженерных, например, чтобы способствовать использованию руки-манипулятора. В остальных видеосъемках команда Curiosity может использовать кинематографические приемы, как, например, панорамирование вдоль района съемки и использование перемещений марсохода для съемки в движении [“dolly” shots]. Видео с камер имеет высокое разрешение – 720p – при 4-7 кадрах в секунду, в зависимости от времени экспозиции.

Расположенная в Сан-Диего компания Malin Space Science Systems создала инструмент Mastcam, а также два других прибора Curiosity: установленный на руке-манипуляторе инструмент MAHLI [Mars Hand Lens Imager] и осуществивший съемку процесса посадки инструмент MARDI [Mars Descent Imager].

Четыре камеры от компании Malin Space Science Systems имею ряд общих конструктивных особенностей. Так же, как и во многих коммерческих цифровых камерах, для цветной съемки они используют фильтр [шаблон] Байера. Фильтрация Байера означает, что ПЗС-матрицы, регистрирующие каждый пиксел изображения, покрыты массивом из зеленых, красных и синих фильтров таким образом, что камера получает три цветовые компоненты со всей обозреваемой области за одну экспозицию. Это отличает данные камеры от цветных камер более ранних марсианских посадочных аппаратов и марсоходов, делавших серии снимков через разные фильтры, которые после обрабатывали на Земле и объединяли в цветные композиции. Конструкция фильтров, примененных в научных камерах марсохода Curiosity, приводит к фотографиям, цветопередача которых с большой точностью воспроизводит то, как глаза среднего человека видят мир. Каждая из камер использует механизм фокусировки от компании MDA Information Systems Space Division [Пасадена, Калифорния], ПЗС-матрицу размером 1600x1200 пикселей от компании Kodak, а также имеет 8 Гб флэш-памяти.

Помимо фиксированного массива красно-зелено-синих [RGB] фильтров, инструмент Mastcam имеет колеса дополнительных цветных фильтров, поворачивая которые можно поставить их на место между объективом и ПЗС-матрицей. Они включают научные спектральные фильтры для исследования поверхности и неба в узких полосах видимого или ближнего инфракрасного диапазонов. Эти научные фильтры могут быть использованы для последующих наблюдений, чтобы получить больше информации о горных породах или о других представляющих интерес элементах, идентифицированных по красно-зелено-синим снимкам. Один дополнительный фильтр на каждой из камер позволяет им смотреть прямо на Солнце для измерения количества пыли в атмосфере, ключевого параметра марсианской погоды.

Расположенная на палубе марсохода мишень калибровки цветов инструмента Mastcam включает в себя магниты, чтобы удерживать чрезвычайно магнитоактивную марсианскую пыль от накопления на участках цветных элементов и областях эталонных элементов для баланса белого и оттенков серого. Естественное освещение на Марсе, как правило, краснее, чем на Земле, из-за пыли в атмосфере Марса. Снимки с реалистичной цветопередачей [true color] включают данный эффект освещения, сопоставимый с теплым оранжевым освещением, что можно наблюдать во время заката Солнца на Земле. Однако может быть осуществлена балансировка белого [white-balance], чтобы внести поправку на тон освещения, как это свойственно делать глазам человека, и что могут делать цифровые камеры. Инструмент Mastcam способен делать как снимки с реалистичной цветопередачей, так и с балансировкой белого.

Ведущий исследователь по инструменту Mastcam – Майкл Малин [Michael Malin], геолог и основатель создавшей данный инструмент компании Malin Space Science Systems. Малин участвует в программах НАСА по исследованию Марса с миссии Mariner 9 [1971-1972].

Нравится


Николай Никитин

Также по теме:

Источники:



самое популярное

Категория мультфильмы 2016 "Megomult".
Rambler's Top100