Если бы планетоходы участвовали в конкурсе на наибольшее количество «глаз», новенький аппарат NASA, предназначенный для миссии Mars-2020 стал бы однозначным победителем.
Марсоход оснащен 23 различными камерами, каждая из которых будет вести собственное наблюдение за миссией спускаемого аппарата. Одни датчики будут регистрировать внешние объекты, вроде марсианской атмосферы или окружающего пейзажа. Другие - будут направлены вглубь самого марсохода. Они, к примеру, будут наблюдать за операциями, производимыми внутренним научным оборудованием с пробами грунта. Иными словами, в этот раз абсолютно все действия марсохода будут фиксироваться на видео. Такого количества оптических высокоточных датчиков пока не имел ни один спускаемый аппарат. А благодарить за это следует, как ни странно, смартфоны.
Роль смартфонов в освоении Марса
Джастин Маки, инженер Лаборатории реактивного движения NASA, утверждает, что без смартфонов запуск подобного марсохода не стал бы возможным. По его мнению, именно смартфоны последние десять лет обкатывали и совершенствовали технологию миниатюрных камер высокого разрешения. В итоге сегодня эти камеры стали настолько продвинутыми, что их смело можно устанавливать в аппараты по исследованию космоса стоимостью в сотни миллионов долларов.
Марсоход миссии Марс-2020 получит набор из 23 камер
«Технология камер продолжает улучшаться. Каждая последующая миссия может использовать эти улучшения с более высокой производительностью и низкой ценой», - говорит Маки.
Марсоход Curiosity, за открытиями которого которым мы все наблюдали пару лет назад, был оборудован 17 разными камерами. Эти датчики позволили человечеству увидеть Красную планету такой, какой ее прежде не видел никто. Теперь же ученые возлагают огромные надежды на цифровые глаза миссии 2020 года. Ожидается, что она откроет еще больше марсианских тайн.
Одним из ключевых ключевых инструментов нового марсохода станет набор инженерных камер, служащих для управления и обнаружения препятствий. Эти камеры будут иметь более высокое разрешение и более широкий угол обзора, чем те, что использовались на Curiosity. Ранее система Navcams делала несколько снимков за раз, а затем программно склеивала их, чтобы получить панорамный обзор. Теперь же благодаря технологии 360-градусных камер марсоход сможет делать всего один снимок, разом захватывая все пространство вокруг себя.
Прототип инженерной камеры в защитном кожухе. Она будет следить за препятствиями на пути аппарата
Шесть камер будут записывать вхождение в марсианскую атмосферу, спуск аппарата и приземление. Улучшенная версия системы Mastcam, используемой на Curiosity, теперь имеет трехкратный оптический зум. Имеется также набор мощных камер для наблюдения за марсианскими облаками.
Межпланетный интернет
С повышением разрешения камер возникает новая трудность. Качественные снимки имеют больший размер, а значит их труднее передавать на Землю. Эта проблема частично решается при помощи компрессии. Так, на марсоходах Spirit и Opportunity были установлены отдельные модули для сжатия передаваемых данных. А уже на Curiosity компрессия производилась внутри самих модулей камер.
Распечатанная на 3D-принтере модель научной камеры Mastcam-Z. Эта камера будет иметь трехкратный оптический зум
Но, пожалуй, самая интересная идея заключается в попытке построения своеобразного «межпланетного интернета». Идея уже была опробована учеными на марсоходах Spirit и Opportunity. Тогда в рамках эксперимента инженеры перенастроили марсоход так, чтобы тот слал данные на марсианский орбитальный аппарат «Марс Одиссей». Аппарат в свою очередь, был переведен в режим ретранслятора и пересылал данные на Землю.
Ученые ожидали, что это позволит передавать около пары десятков мегабит за марсианский день. По факту же оказалось, что система, включающая в себя ретранслятор, способна пересылать до 100 мегабит за марсианский день.
Для миссии 2020 года пропускную способность межпланетного интернета планируется расширить. Сейчас на орбите Марса находятся сразу несколько спутников. Помимо уже упомянутого аппарата «Марс Одиссей» над Красной планетой курсируют межпланетная станция Mars Reconnaissance Orbiter, спутник MAVEN, и наблюдательный спутник европейского космического агентства «Трейс Гас Орбитер». Все они могут быть перенастроены для работы в качестве ретрансляторов для миссии 2020 года. Это позволит ученым ежедневно получать огромный поток исследовательских данных.
