NEWS SPAZIO :- La NASA ha pubblicato in articolo interessante sul prossimo rover che esplorerà Marte, la missione Mars 2020. Trovate un po' di notizie qui
Abbiamo già visto la sua dotazione scientifica
Oggi ci concentriamo sulla sua capacità di osservare il mondo, daremo un'occhiata a quanti occhi elettronici ha il nuovo esploratore robotico.
Quando il Pathfinder giunse sul Pianeta Rosso nel 1997, erano 5 le sue fotocamere di bordo. Due si trovavano su di una torretta uscita dal lander e 3 sul rover Sojourner.
Da allora la tecnologia si è evoluta direi in maniera esponenziale. I sensori ottici sono diventati molto più piccoli e di qualità estremamente alta, basta dare un'occhiata ai nostri Smartphone. La stessa evoluzione ha riguardato il settore spaziale.
I MER (Mars Exploration Rover) gemelli Spirit ed Opportunity avevano 10 fotocamere ciascuno, incluse quelle del corrispondente lander. Il Mars Science Laboratory Curiosity ne ha 17.
Il nuovo rover NASA Mars 2020 avrà più occhi di ogni altro rover in precedenza. Saranno 23 in tutto, in grado di creare ampi panorami, rilevare ostacoli, studiare l'atmosfera ed assistere gli altri strumenti scientifici.
Durante la discesa su Marte poi cattureranno per la prima volta le immagini di un paracadute che si apre su di un altro pianeta.
Ci sarà anche una fotocamera all'interno del rover, che studierà campioni di suolo che verranno impacchettati e lasciati sulla superficie per essere raccolti da missioni successive.
Justin Maki (Mars 2020 imaging scientist and deputy principal investigator of the Mastcam-Z instrument, JPL): "La tecnologia delle fotocamere continua a migliorare. Ogni successiva missione è in grado di utilizzare questi miglioramenti, con migliori prestazioni e minore costo".
E questi miglioramenti di fatto si ripercuotono dalla NASA al settore privato e viceversa. Negli anni '80 del secolo scorso JPL sviluppò sensori a pixel attivi che usavano minore energia delle precedenti fotocamere digitali. Questi sensori vennero poi commercializzati da Photobit Corporation, fondata da un ex ricercatore JPL, Eric Fossum.
Le fotocamere a bordo del nuovo rover di Mars 2020 includeranno più colori e più capacità di registrare immagini in 3D rispetto a Curiosity.
Prendiamo ad esempio la Mastcam-Z, l'evoluzione della Mastcam del MSL. Qui sotto ne vedete un modello stampato in 3D
Avrà capacità panoramica, stereoscopica e zoom (Z sta per zoom). Le sue fotocamere stereo possono supportare più immagini 3D, ideali per esaminare caratteristiche geologiche della superficie ed individuare campioni di suolo interessanti anche da notevole distanza. Features come erosione e texture del suolo possono essere individuare anche da una distanza pari ad un campo di calcio.
Spirit, Opportunity e Curiosity sono equipaggiati con fotocamere "di servizio" (Engineering Cameras) utilizzare per pianificare gli spostamenti (Navcams, navigation cameras) e per evitare pericoli (Hazcams, Hazards cameras).
Ciascuna di queste produceva immagini alla risoluzione di 1 megapixel in bianco e nero.
Nel nuovo rover, le engineering cameras sono ad un altro livello, 20 megapixel ed a colori!
Ne vedete una qui sotto
Inoltre le loro lenti avranno un più ampio campo visivo. E' fondamentale per la missione, che cercherà di massimizzare il tempo speso a fare scienza ed a collezionare campioni di suolo.
Colin McKinney (product delivery manager per le nuove engineering cameras, JPL): "Le nostre precedenti Navcams avrebbero scattato foto multiple per poi incollarle insieme. Con un campo visivo più ampio otteniamo la stessa cosa con un singolo scatto". E questo significa meno tempo da spendere per catturare e processare immagini.
Le nuove fotocamere di servizio sono anche in grado di ridurre la sfocatura dovuta al movimento e possono quindi essere utilizzate anche durante la marcia del rover.
Ma tutte queste foto ad alta risoluzione con tanti colori, significano tanti e tanti dati in più che devono essere trasmessi a Terra, una nuova sfida tecnologica.
Ancora Justin Maki: "Il fattore limitante nella maggior parte dei sistemi di imaging è il canale di comunicazione. Le fotocamere sono capaci di acquisire molti più dati di quanto sia possibile inviare a Terra".
E per affrontare questo problema le fotocamere del rover sono dovute diventare ancora più smart, specialmente per quanto riguarda la compressione.
Su Spirit ed Opportunity la compressione di immagini era effettuata utilizzando il computer di bordo. Su Curiosity invece, gran parte dell'elaborazione era svolta dall'elettronica costruita all'interno della fotocamera. E' questo che ha permesso di avere maggiori immagini 3D, maggiori colori ed anche video ad alta velocità.
La NASA ha anche migliorato l'utilizzo dei veicoli spaziali in orbita che fungono da ponti radio verso la Terra.
Per la missione Mars 2020 la NASA userà le sonde orbitali Mars Reconnaissance Orbiter (MRO), MAVEN, e lo ExoMars Trace Gas Orbiter dell'Agenzia Spaziale Europea, che supporteranno le fotocamere del rover per i suoi primi 2 anni di missione.
Immagini, credit NASA/JPL-Caltech.
Fonte dati, NASA.
Uno dei principali problemi di avere strumenti nei rover/lander in grado di analizzare tantissimi dati e che poi devi inviarli a Terra la NASA per risolvere questo problema sta studiando un sistema per inviare informazioni usando dei laser in questo modo avremmo velocità da fibra ottica si parla di ricevere un video in 4K dalla Luna.
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