Lanzamiento de Mars Rover de la NASA: una mirada más cercana a sus cámaras récord

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La Perseverancia Rover de la NASA en Marte se ha lanzado con éxito, y está llevando un número récord de cámaras para ayudarlo a buscar signos de vida en el Planeta Rojo. El robot de seis ruedas, que es el sucesor del Mars Curiosity Rover, despegó de la Base de la Fuerza Aérea de Cabo Cañaveral en Florida y se espera que aterrice en la superficie de Marte el 18 de febrero de 2021. Su hermano menor aterrizó en Marte en agosto de 2012 y permanece allí, investigando hasta el día de hoy, viviendo de su fuente de energía isotópica radiactiva. Entonces, ¿por qué la NASA lanzó otro rover a Marte y qué tiene de especial las muchas cámaras que se necesitan para el viaje? Hemos examinado más de cerca su tecnología de imágenes, y algunas de ellas tienen una cantidad sorprendente en común con la cámara terrestre en su bolsillo ...

Perseverancia vs curiosidad: mejoras en la cámara

El Mars Perseverance Rover tiene el mismo encanto de Wall-E que Curiosity, pero la tecnología interna es muy diferente. Curiosity tiene 17 cámaras, Perseverance tiene 23, cuatro de las cuales se utilizan para documentar el proceso de aterrizaje, más el paracaídas que ayudará a este notable "auto" a aterrizar de manera segura. Más adelante exploraremos qué hacen estas 23 cámaras, pero las actualizaciones tecnológicas fundamentales merecen atención primero.

(Crédito de la imagen: NASA) Curiosity utiliza cámaras en blanco y negro de 1 MP para capturar las increíbles imágenes que puedes ver regularmente publicadas en el sitio web de la NASA. Por otro lado, Perseverance tiene sensores de color de 20MP, mucho más cerca de la resolución de su teléfono o cámara. Esto significa que puede tomar fotos sin el método de costura de exposición múltiple utilizado por Curiosity. Algunas de sus cámaras también tienen lentes de ángulo más amplio, lo que le permite capturar más del paisaje de Marte sin panoramizar. "Nuestras cámaras de navegación anteriores tomarían varias fotos y las unirían", dice Colin McKinney de JPL, gerente de entrega de productos para una de las familias de cámaras Perseverance. "Con el campo de visión más amplio, obtenemos la misma perspectiva en una sola toma".

Modo retrato en Marte

¿Por qué el viejo Mars Rover tiene un material de baja resolución, que parece de la vieja escuela incluso para 2012? La curiosidad estaba en desarrollo mucho antes del lanzamiento, obviamente, pero también había que considerar el rendimiento de los datos. No puede simplemente tomar fotos Bluetooth o AirDrop de la superficie de Marte en Florida. Incluso con Bluetooth 5.0. La NASA ha mitigado este problema mediante el uso de naves espaciales en órbita alrededor de Marte como transmisores de datos. El Mars Reconnaissance Orbiter MAVEN y el Trace Gas Orbiter de la Agencia Espacial Europea apoyarán al Perseverance Rover de esta manera durante dos años, que es el período inicial de su misión.

(Crédito de la imagen: NASA) Las cámaras de perseverancia también usan mucho más la estereoscopía. Aquí es donde se colocan dos cámaras una cerca de la otra, pero con suficiente distancia entre ellas para obtener una vista ligeramente diferente de una escena. Estas diferencias se analizan para producir un mapa de profundidad 3D que puede distinguir objetos cercanos de objetos distantes y crear imágenes tridimensionales. Muchos teléfonos inteligentes usan la misma técnica para sus modos "Retrato", que difuminan el fondo para emular el efecto de una lente de cámara de tipo DSLR de gran apertura. Para aquellos de nosotros que preferiríamos leer el blog de la NASA en lugar de tomar selfies, esto significa que podemos esperar increíbles imágenes en color de `` primera persona '' de alta resolución de la superficie de Marte que podemos visualizar a través de auriculares de realidad virtual o Google Cardboard. Este no es su papel real, por supuesto. Las 23 cámaras y los dos micrófonos son los ojos y oídos de Perseverence. "Sentirá el aire a su alrededor, verá y explorará el horizonte, escuchará el planeta con micrófonos en la superficie por primera vez, lo sentirá mientras toma muestras para almacenar en caché", dice Thomas Zurbuchen , Administrador Asociado de la Dirección de Misiones Científicas de la NASA. . Estas cámaras se pueden dividir en algunas categorías. Solo hay algunos para registrar el proceso de aterrizaje que, si todo va bien, podemos esperar verlo el 18 de febrero de 2021. Luego están las cámaras de navegación y detección de peligros, así como sus "cámaras científicas". Estos son los ojos de las herramientas de investigación de Perseverance, como su brazo robótico. Echemos un vistazo más de cerca a cómo funcionan algunos de ellos.

La cabeza del rover de Marte

Las imágenes que veremos en Perseverance probablemente provengan del equivalente de la `` cabeza '' del rover, si se tratara de un personaje de Pixar. Se pueden encontrar dos juegos de cámaras de navegación de 20MP a cada lado de la cabeza en el mástil principal de Perseverance. Estos serán utilizados por los ingenieros del equipo para encontrar caminos seguros para el Rover, y tendrán agudeza visual para "detectar una pelota de golf a 82 pies", según la NASA. Esto puede ser con la ayuda de las unidades Mastcam-Z que están justo al lado de estas cámaras de 'globo ocular' de 20MP.

(Crédito de la imagen: NASA) La parte "Z" representa el zoom. Dentro del cañón hay dos grupos de elementos de lentes con zoom, que ofrecen distancias focales de 28-100 mm, comparables a una gran lente réflex digital. Pueden enfocarse en objetos a solo dos metros de distancia y su paso de píxeles de 7.4 micras no está muy lejos del de la Sony Alpha A7S III (8.4 micras). La resolución es mucho menor, a 2MP (un tamaño máximo de imagen de 1600x1200), pero la combinación de cámaras de gran angular y zoom le da a la unidad principal Perseverance una vista increíblemente versátil de su entorno marciano. ¿Ves esa parte sobre esas cámaras, que se parece un poco a un proyector de cine en casa? Esta es la SuperCam de Perseverance. A pesar de su nombre emocionante, esta no es una cámara de imágenes tradicional. La SuperCam usa un láser para escanear rocas y tierra, enfocándose en un objetivo más pequeño que una punta de lápiz.

(Crédito de la imagen: NASA) La perseverancia también tiene dos filas de cámaras de peligro de gran angular que permiten a los ingenieros ver alrededor de los pies del Rover. Hay cuatro de estas cámaras en la parte delantera y dos en la parte posterior. Puedes pensar en ellos un poco como los sensores de estacionamiento de un automóvil. Verán rocas y escombros no visibles para las cámaras en el mástil principal y pueden actuar como una guía para señalar dónde apuntar los sensores en el brazo del robot.

Elemental mi querido Watson

La NASA no tiene miedo de disfrutar de la extraña referencia geek. WATSON y SHERLOC son dos equipos de sensores de hardware en el brazo robótico Perseverance. SHERLOC es un espectrómetro que utiliza un láser ultravioleta profundo para analizar objetos en la superficie de Marte, y cuenta con la ayuda de la cámara WATSON.

(Crédito de la imagen: NASA) Esto proporciona una visión más amplia y fácil de usar de lo que están mirando los sensores SHERLOC altamente enfocados. La NASA dice que WATSON es "casi idéntico" a la cámara MAHLI utilizada en el viejo Curiosity Rover. Es una cámara de 1600 x 1200 (2MP) con un campo de visión de lupa, utilizada para mirar objetos tan cercanos como 18,3 mm. También puede grabar videos de 720p.

¿Qué sigue para el Mars Rover de la NASA?

El Rover Perseverance aterrizará en el cráter Jezero de Mars, que tiene un diámetro de 49 km. Se eligió esta ubicación porque se cree que es el sitio de lo que alguna vez fue un cuerpo de agua. "La única forma en que se podría formar geométricamente era si se tratara de un lago", dijo el científico planetario de la NASA, Dr. Caleb Fassett, al NY Times. Las temperaturas nocturnas en el cráter caen a menos 130 grados Fahrenheit (menos 90 grados Celsius), por lo que es de esperar que la perseverancia acertadamente llamada haya tomado un manto. El rover permanecerá "al menos un año en Marte", lo que vale poco menos de dos de nuestros años terrestres, buscando signos de vida microbiana y recolectando tierra y muestras. Estos serán almacenados en tubos sellados. Aquí también se usa otra cámara: la CacheCam mira hacia abajo del tubo a medida que se recoge el material marciano, para registrar el proceso. Una última tecnología emocionante es que Rover también llevará un avión no tripulado de helicóptero, conocido como Ingenio. Será el "primer avión en intentar un vuelo de control en otro planeta". Y gracias a los retrasos en la transmisión, las instrucciones limitadas dadas por los ingenieros se habrán programado mucho antes de que el vuelo realmente tuviera lugar. La perseverancia es un automóvil espacial de 1.025 kg, 3 metros de largo y € 2.4 mil millones. Esperemos que se dirija a Marte con seguridad.