Billedkredit: NASA / JPL
De mastmonterede kameraer ombord på Mars Exploration Rovers, Spirit and Opportunity, vil give den bedste udsigt hidtil på overfladen af den røde planet. Deres kameraer kan panorere op og ned 90 grader og ser helt omkring 360 grader. Den første rover, Spirit, ankommer til Mars den 3. januar med mulighed for den 25. januar.
Det Cornell University-udviklede, mastmonterede panoramakamera, kaldet Pancam, ombord på roverne Spirit og Opportunity vil give det klareste, mest detaljerede Martian-landskab nogensinde set.
Billedopløsningen - svarende til 20/20-synet for en person, der står på Marsoverfladen - vil være tre gange højere end den, der blev optaget af kameraerne på Mars Pathfinder-missionen i 1997 eller Viking Landers i midten af 1970'erne.
Fra 10 meter væk har Pancam en opløsning på 1 millimeter pr. Pixel. ”Det er Mars, som du aldrig har set det før,” siger Steven Squyres, professor i astronomi i Cornell og hovedundersøger for pakken med videnskabelige instrumenter, der er båret af roverne.
Spirit planlægges at lande på Mars den 3. januar kl. 11:35. EST. Muligheden berører den 25. januar kl. 12:05 EST.
Jet Propulsion Laboratory (JPL) i Pasadena, en afdeling i Californien Institut for Teknologi, administrerer Mars Exploration Rover-projektet for NASA's Office of Space Science, Washington, D.C. Cornell, i Ithaca, N.Y., administrerer Rovers 'videnskabsinstrumenter.
Pancams mast kan svinge kameraet 360 grader over horisonten og 90 grader op eller ned. Forskere kender en rover-orientering hver dag på Marsoverfladen ved at bruge data, der er opnået, når kameraet søger efter og finder solen på himlen på et kendt tidspunkt på dagen. Forskere vil bestemme en rover's placering på planeten ved at triangulere positionerne af funktioner, der ses i den fjerne horisont i forskellige retninger.
Rover videnskabsteammedlem James Bell, Cornell lektor i astronomi og den ledende videnskabsmand for Pancam, siger, at høj opløsning er vigtig for at udføre videnskab på Mars. ”Vi vil se fine detaljer. Måske er der lagdeling i klipperne, eller klipperne dannes af sedimenter i stedet for vulkaner. Vi er nødt til at se klippekornene, hvad enten de er vindformet eller formet af vand, ”siger han.
Pancam er også vigtig for at bestemme en rover's rejseplaner. Siger Bell: "Vi er nødt til at se detaljer om mulige hindringer, der kan være langt væk i det fjerne."
Når hvert dobbeltobjektiv CCD-kamera (ladningskoblet enhed) tager billeder, sendes de elektroniske billeder til roverens ombordcomputer til et antal billedbehandlingstrin, herunder komprimering, inden dataene sendes til Jorden.
Hvert billede, der reduceres til intet andet end en strøm af nuller og billeder, vil være en del af en informationsstrøm en eller to gange dagligt strålet til Jorden, en rejse, der tager 10 minutter. Dataene hentes af NASAs Deep Space Network, leveres til missionskontrollører hos JPL og konverteres til råbilleder. Derefter sendes billederne til den nye Mars-billedbehandlingsfacilitet i Cornells Space Sciences Building, hvor forskere og studerende svæver over computere for at fremstille videnskabeligt nyttige billeder.
Under rovernes overfladeaktivitet, fra januar til maj 2004, vil der dagligt blive omfattende planlægning af Mars's videnskabelige team, ledet af Squyres. Forskningspecialister Elaina McCartney og Jon Proton vil deltage i disse møder og beslutte, hvordan planerne for Pancam og hver rover's fem andre instrumenter skal implementeres.
Det er ikke let at behandle billeder fra 100 millioner miles væk. Det tog tre år for Cornell-fakultetet, personalet og studerende at kalibrere Pancam-linser, filtre og detektorer præcist og at skrive softwaren, der fortæller det specielle kamera, hvad de skal gøre.
F.eks. Skrev og perfekterede forskere Jonathan Joseph og Jascha Sohl-Dickstein software, der vil producere billeder af stor klarhed. En af Josephs softwarerutiner laver billederne sammen til større billeder, kaldet mosaikker, og en anden viser detaljer inden for enkeltbilleder. Sohl-Dicksteins software giver forskere mulighed for at generere farvebilleder og udføre spektralanalyse, hvilket er vigtigt for at forstå planetens geologi og sammensætning.
Omfattende arbejde med kameraet blev også udført af Cornell-kandidater Miles Johnson, Heather Arneson og Alex Hayes. Hayes, der begyndte at arbejde på Mars-missionen som en Cornell sophomore, byggede en mock-up af det panoramiske kamera, der hjalp den delikate farvekalibrering og beregning af det faktiske Mars-kameraets brændvidde og synsfelt. Johnson og Arneson tilbragte otte måneder på JPL med at køre Pancam under Mars-lignende forhold og indsamle kalibreringsdata til kameraets 16 filtre.
For studerende og nyuddannede på Pancam-teamet har forskningen været både værdifuld erfaring og uddannelse. ”Jeg stod inde i et rent rum på Jet Propulsion Laboratory og udførte test på de rigtige rover,” siger Johnson. ”Det var en underlig, men en spændende følelse ved at stå ved siden af et så rigtig komplekst udstyr, der snart ville være på Mars.”
Original kilde: Cornell University
