Perseverance Mars Rover ของ NASA ประสบความสำเร็จในการปล่อยยานสำรวจดาวอังคาร และมาพร้อมกับกล้องจำนวนมากเป็นประวัติการณ์ เพื่อช่วยค้นหาสัญญาณของสิ่งมีชีวิตบนดาวเคราะห์สีแดง หุ่นยนต์หกล้อซึ่งเป็นผู้สืบทอดต่อ Mars Curiosity Rover ได้บินออกจากฐานทัพอากาศ Cape Canaveral ในฟลอริดาและคาดว่าจะลงจอดบนพื้นผิวดาวอังคารในวันที่ 18 กุมภาพันธ์ 2021 น้องชายของมันลงจอดบนดาวอังคารในเดือนสิงหาคม ในปี 2012 และยังคงอยู่ที่นั่น โดยค้นคว้ามาจนถึงทุกวันนี้ โดยใช้แหล่งพลังงานไอโซโทปกัมมันตภาพรังสี เหตุใด NASA จึงส่งรถแลนด์โรเวอร์อีกลำไปยังดาวอังคาร และกล้องจำนวนมากที่จำเป็นสำหรับการเดินทางมีความพิเศษอย่างไร เราได้พิจารณาเทคโนโลยีการถ่ายภาพของมันอย่างละเอียดยิ่งขึ้น และบางส่วนก็มีปริมาณที่น่าแปลกใจเหมือนกันกับกล้อง Earth ในกระเป๋าของคุณ...
ความเพียรกับความอยากรู้: การปรับปรุงกล้อง
Mars Perseverance Rover มีเสน่ห์แบบ Wall-E เช่นเดียวกับ Curiosity แต่เทคโนโลยีภายในนั้นแตกต่างกันมาก คิวริออสซิตีมีกล้อง 17 ตัว ส่วนเพอร์เซอเวอแรนซ์มี 23 ตัว โดยสี่ตัวใช้เพื่อบันทึกขั้นตอนการลงจอด พร้อมด้วยร่มชูชีพที่จะช่วยให้ "รถ" อันน่าทึ่งคันนี้ลงจอดได้อย่างปลอดภัย เราจะมาดูกันว่ากล้อง 23 ตัวนี้ทำอะไรได้บ้างในภายหลัง แต่การอัพเกรดเทคโนโลยีที่สำคัญสมควรได้รับความสนใจเป็นอันดับแรก
![Rover de la NASA en Marte]()
(เครดิตรูปภาพ: NASA) Curiosity ใช้กล้องขาวดำความละเอียด 1MP เพื่อจับภาพอันน่าทึ่งที่คุณเห็นได้เป็นประจำบนเว็บไซต์ของ NASA ในทางกลับกัน Perseverance มีเซ็นเซอร์สี 20MP ซึ่งใกล้เคียงกับความละเอียดของโทรศัพท์หรือกล้องของคุณมาก ซึ่งหมายความว่าคุณสามารถถ่ายภาพได้โดยไม่ต้องใช้วิธีการต่อภาพซ้อนที่ Curiosity ใช้ กล้องบางรุ่นมีเลนส์มุมกว้างกว่า ช่วยให้คุณเก็บภาพทิวทัศน์ของดาวอังคารได้มากขึ้นโดยไม่ต้องแพนกล้อง “กล้องนำทางรุ่นก่อนหน้าของเราจะถ่ายรูปหลายภาพแล้วต่อเข้าด้วยกัน” Colin McKinney จาก JPL ผู้จัดการฝ่ายจัดส่งผลิตภัณฑ์ของกลุ่มกล้อง Perseverance หนึ่งในตระกูลกล่าว "ด้วยขอบเขตการมองเห็นที่กว้างขึ้น เราจึงได้มุมมองที่เหมือนกันในภาพเดียว"
โหมดถ่ายภาพบุคคลบนดาวอังคาร
เหตุใด Mars Rover รุ่นเก่าจึงมีภาพที่มีความละเอียดต่ำ ซึ่งดูล้าสมัยแม้กระทั่งในปี 2012 Curiosity อยู่ในการพัฒนามานานก่อนที่จะเปิดตัว แน่นอนว่ายังมีประสิทธิภาพของข้อมูลที่ต้องพิจารณาด้วย คุณไม่สามารถถ่ายภาพพื้นผิวดาวอังคารในฟลอริดาด้วย Bluetooth หรือ AirDrop ได้ ถึงแม้จะใช้บลูทูธ 5.0 NASA ได้บรรเทาปัญหานี้โดยใช้ยานอวกาศในวงโคจรรอบดาวอังคารเป็นตัวส่งข้อมูล Mars Reconnaissance Orbiter MAVEN และ Trace Gas Orbiter ขององค์การอวกาศยุโรปจะสนับสนุน Perseverance Rover ในลักษณะนี้เป็นเวลาสองปี ซึ่งเป็นช่วงเริ่มต้นของภารกิจ
![NASA Mars Rover]()
(เครดิตรูปภาพ: NASA) กล้อง Perseverance ยังใช้ประโยชน์จากกล้องสามมิติได้ดีมากอีกด้วย นี่คือตำแหน่งที่วางกล้องสองตัวไว้ใกล้กัน แต่มีระยะห่างระหว่างกันมากพอที่จะทำให้ได้มุมมองของฉากที่แตกต่างกันเล็กน้อย ความแตกต่างเหล่านี้ได้รับการวิเคราะห์เพื่อสร้างแผนที่เชิงลึก 3 มิติที่สามารถแยกแยะวัตถุใกล้จากวัตถุระยะไกลและสร้างภาพสามมิติได้ สมาร์ทโฟนหลายเครื่องใช้เทคนิคเดียวกันสำหรับโหมด "พอร์ตเทรต" ซึ่งจะเบลอพื้นหลังเพื่อจำลองเอฟเฟ็กต์ของเลนส์กล้องประเภท DSLR ที่มีรูรับแสงกว้าง สำหรับพวกเราที่ต้องการอ่านบล็อกของ NASA แทนที่จะถ่ายรูปเซลฟี่ นั่นหมายความว่าเราสามารถคาดหวังภาพสี 'คนแรก' ที่มีความละเอียดสูงอันน่าทึ่งของพื้นผิวดาวอังคารที่เราสามารถดูผ่านชุดหูฟัง ความเป็นจริงเสมือน หรือ Google Cardboard . แน่นอนว่านี่ไม่ใช่บทบาทที่แท้จริงของเขา กล้อง 23 ตัวและไมโครโฟน 18 ตัวเป็นหูเป็นตาของ Perseverence "คุณจะรู้สึกถึงอากาศรอบตัวคุณ คุณจะมองเห็นและสแกนขอบฟ้า คุณจะได้ยินเสียงดาวเคราะห์ด้วยไมโครโฟนบนพื้นผิวเป็นครั้งแรก คุณจะรู้สึกถึงมันขณะเก็บตัวอย่างเพื่อแคช" Thomas Zurbuchen รองผู้ดูแลระบบของ กล่าว คณะกรรมการภารกิจวิทยาศาสตร์ของ NASA . กล้องเหล่านี้สามารถแบ่งออกเป็นไม่กี่ประเภท มีเพียงไม่กี่รายการที่ต้องบันทึกขั้นตอนการลงจอด ซึ่งหากทุกอย่างเป็นไปด้วยดี เราคาดว่าจะเห็นได้ในวันที่ 2021 กุมภาพันธ์ พ.ศ. XNUMX จากนั้นจะมีกล้องนำทางและตรวจจับอันตราย รวมถึง "กล้องวิทยาศาสตร์" นี่คือดวงตาของเครื่องมือวิจัยของ Perseverance เช่น แขนหุ่นยนต์ มาดูกันว่าบางส่วนทำงานอย่างไร
หัวของยานสำรวจดาวอังคาร
ภาพที่เราเห็นใน Perseverance อาจจะมาจาก 'หัว' ของรถแลนด์โรเวอร์ที่เทียบเท่ากัน หากเป็นตัวละครของพิกซาร์ กล้องนำทาง 20MP จำนวน 82 ชุดอยู่ที่ด้านใดด้านหนึ่งของศีรษะบนเสากระโดงหลักของ Perseverance วิศวกรของทีมจะใช้สิ่งเหล่านี้เพื่อค้นหาเส้นทางที่ปลอดภัยสำหรับโรเวอร์ และจะมีการมองเห็นเพื่อ "ตรวจจับลูกกอล์ฟที่ความสูง 20 ฟุต" ตามข้อมูลของ NASA ซึ่งสามารถทำได้ด้วยความช่วยเหลือของหน่วย Mastcam-Z ซึ่งอยู่ติดกับกล้อง 'eyeball' ความละเอียด XNUMXMP เหล่านี้
![NASA Mars Rover]()
(เครดิตรูปภาพ: NASA) ส่วน "Z" แสดงถึงการซูม ภายในกระบอกเลนส์มีชิ้นเลนส์ซูมสองกลุ่ม ซึ่งให้ทางยาวโฟกัส 28-100 มม. เทียบได้กับเลนส์ DSLR ขนาดใหญ่ พวกเขาสามารถโฟกัสไปที่วัตถุที่อยู่ห่างออกไปเพียงสองเมตร และระยะพิกเซล 7.4 ไมครอนนั้นอยู่ไม่ไกลจาก Sony Alpha A7S III (8.4 ไมครอน) มากนัก ความละเอียดนั้นต่ำกว่ามากที่ 2MP (ขนาดภาพสูงสุด 1600x1200) แต่การผสมผสานระหว่างกล้องมุมกว้างและกล้องซูมทำให้หน่วยหลัก Perseverance มีมุมมองที่หลากหลายอย่างเหลือเชื่อของสภาพแวดล้อมบนดาวอังคาร คุณเห็นส่วนนั้นของกล้องเหล่านั้นไหมว่ามันดูเหมือนกับโปรเจ็กเตอร์โฮมเธียเตอร์บ้างไหม? นี่คือ SuperCam ของ Perseverance แม้จะมีชื่อที่น่าตื่นเต้น แต่นี่ไม่ใช่กล้องถ่ายภาพแบบดั้งเดิม SuperCam ใช้เลเซอร์ในการสแกนหินและดิน โดยโฟกัสไปที่เป้าหมายที่เล็กกว่าปลายดินสอ
![NASA Mars Rover]()
(เครดิตรูปภาพ: NASA) Perseverance ยังมีกล้องอันตรายมุมกว้างสองแถวที่ช่วยให้วิศวกรมองเห็นรอบเท้าของรถแลนด์โรเวอร์ได้ กล้องเหล่านี้มีสี่ตัวที่ด้านหน้าและสองตัวที่ด้านหลัง คุณอาจคิดว่ามันเหมือนกับเซ็นเซอร์จอดรถบนรถก็ได้ พวกเขาจะเห็นหินและเศษซากที่กล้องไม่สามารถมองเห็นได้บนเสากระโดงหลัก และสามารถทำหน้าที่เป็นแนวทางในการชี้ตำแหน่งเซ็นเซอร์บนแขนหุ่นยนต์ได้
ชั้นประถมวัตสันที่รักของฉัน
NASA ไม่กลัวที่จะหลงระเริงไปกับการอ้างอิงที่เกินบรรยายแปลก ๆ WATSON และ SHERLOC คือสองทีมเซ็นเซอร์ฮาร์ดแวร์บนแขนหุ่นยนต์ Perseverance SHERLOC เป็นสเปกโตรมิเตอร์ที่ใช้เลเซอร์อัลตราไวโอเลตระดับลึกในการวิเคราะห์วัตถุบนพื้นผิวดาวอังคาร และได้รับความช่วยเหลือจากกล้อง WATSON
![NASA Mars Rover]()
(เครดิตภาพ: NASA) ข้อมูลนี้ให้มุมมองที่กว้างขึ้นและง่ายต่อการใช้งานว่าเซ็นเซอร์ SHERLOC กำลังมองอะไรซึ่งมีการโฟกัสสูง NASA กล่าวว่าวัตสัน "เกือบจะเหมือนกัน" กับกล้อง MAHLI ที่ใช้กับรถ Curiosity Rover รุ่นเก่า เป็นกล้อง 1600 x 1200 (2MP) พร้อมมุมมองแบบขยาย ซึ่งใช้ในการดูวัตถุได้ใกล้ถึง 18,3 มม. นอกจากนี้ยังสามารถบันทึกวิดีโอ 720p ได้อีกด้วย
อะไรต่อไปสำหรับ Mars Rover ของ NASA?
Perseverance Rover จะลงจอดในปล่อง Jezero Crater ของดาวอังคาร ซึ่งมีเส้นผ่านศูนย์กลาง 49 กม. สถานที่นี้ถูกเลือกเพราะเชื่อกันว่าเคยเป็นแหล่งน้ำ “วิธีเดียวที่มันจะก่อตัวได้ในเชิงเรขาคณิตก็คือถ้ามันเป็นทะเลสาบ” ดร. คาเลบ ฟาสเซตต์ นักวิทยาศาสตร์ดาวเคราะห์ของ NASA บอกกับ NY Times อุณหภูมิตอนกลางคืนในปล่องภูเขาไฟลดลงถึงลบ 130 องศาฟาเรนไฮต์ (ลบ 90 องศาเซลเซียส) ดังนั้นหวังว่าผู้สมรู้ร่วมคิดที่มีชื่อเหมาะสมจะเข้ามาปกคลุม รถแลนด์โรเวอร์จะใช้เวลา "อย่างน้อยหนึ่งปีบนดาวอังคาร" ซึ่งมีมูลค่าไม่ถึงสองปีบนโลกของเรา ในการค้นหาสัญญาณของสิ่งมีชีวิตจุลินทรีย์ และเก็บดินและตัวอย่าง สิ่งเหล่านี้จะถูกเก็บไว้ในหลอดที่ปิดสนิท นอกจากนี้ยังมีการใช้กล้องอีกตัวหนึ่งที่นี่: CacheCam มองลงไปที่ท่อขณะรวบรวมวัสดุจากดาวอังคารเพื่อบันทึกกระบวนการ เทคโนโลยีที่น่าตื่นเต้นชิ้นสุดท้ายก็คือ Rover จะบรรทุกโดรนเฮลิคอปเตอร์ที่เรียกว่า Ingenio อีกด้วย มันจะเป็น "เครื่องบินลำแรกที่พยายามบินควบคุมบนดาวเคราะห์ดวงอื่น" และเนื่องจากความล่าช้าในการส่งข้อมูล คำสั่งที่จำกัดของวิศวกรจึงได้รับการตั้งโปรแกรมไว้ล่วงหน้าก่อนที่เที่ยวบินจะเกิดขึ้นจริง ความเพียรพยายามคือรถอวกาศน้ำหนัก 1.025 กิโลกรัม ยาว 3 เมตร มูลค่า 2.4 พันล้านยูโร หวังว่ามันจะมุ่งหน้าสู่ดาวอังคารอย่างปลอดภัย