Perseverance vs Curiosity: les améliorations de la caméra Le Mars Perseverance Rover a le même charme Wall-E que le Curiosity, mais la technologie à l'intérieur est très différente.
Curiosity a 17 caméras, Perseverance en a 23, dont quatre utilisées pour documenter le processus d'atterrissage, plus le parachute qui aidera cette remarquable 'voiture ' à atterrir en toute sécurité.
Plus tard, nous explorerons ce que font ces 23 caméras, mais les mises à niveau techniques fondamentales méritent d'abord une certaine attention.
Curiosity utilise des caméras noir et blanc 1MP pour capturer les images étonnantes que vous pouvez voir régulièrement publiées sur le Site Web de la NASA . D'autre part, Perseverance dispose de capteurs couleur 20MP, beaucoup plus proches de la résolution de votre téléphone ou appareil photo.
Cela signifie que cela peut prendre des photos sans la méthode d'assemblage multi-exposition utilisée par Curiosity. Certains de ses appareils photo sont également équipés d'objectifs à angle plus large, ce qui lui permet de capturer davantage le paysage de Mars sans panoramique.
"Nos Navcams précédentes prenaient plusieurs photos et assemblaient ", déclare Colin McKinney de JPL, responsable de la livraison produit pour l'une des familles de caméras Perseverance. " Avec un champ de vision plus large, nous obtenons la même perspective en une seule prise. "
Mode portrait sur Mars
Pourquoi le vieux Mars Rover a-t-il un matériel aussi basse résolution, qui semble old-school même pour 2012?
La curiosité était en développement bien avant son lancement, évidemment, mais là wa s également le débit de données à considérer. Vous ne pouvez pas simplement prendre des photos Bluetooth ou AirDrop de la surface de Mars à la Floride. Même avec Bluetooth 5.0.
La NASA a atténué ce problème en utilisant des vaisseaux spatiaux en orbite autour de Mars comme relais de données. Le Mars Reconnaissance Orbiter MAVEN et le Trace Gas Orbiter de l'Agence spatiale européenne soutiendront le Perseverance Rover de cette manière pendant deux ans, qui est la période initiale de sa mission.
Les caméras de Perseverance utilisent également beaucoup plus la stéréoscopie. C'est là que deux caméras sont placées près l'une de l'autre, mais avec une distance suffisante entre elles pour avoir une vue légèrement différente d'une scène. Ces différences unre ensuite analysé pour produire une carte de profondeur 3D qui peut distinguer les objets proches des objets éloignés, et créer des images en trois dimensions.
De nombreux smartphones utilisent la même technique pour leurs modes 'Portrait ', qui floutent l'arrière-plan pour émuler l'effet d'un objectif d'appareil photo de type reflex numérique à grande ouverture. Pour ceux d'entre nous qui préfèrent lire le blog de la NASA plutôt que de prendre des selfies, cela signifie que nous pouvons nous attendre à d'incroyables images couleur haute résolution 'à la première personne ' de la surface de Mars que nous pouvons visualiser via un casque de réalité virtuelle ou Google Cardboard.
Ce n'est pas leur vrai rôle, bien sûr. Les 23 caméras et les deux microphones sont les yeux et les oreilles de Perseverence.
"Il détectera l'air qui l'entoure, verra et balaiera l'horizon, entendra la planète avec des microphones à la surface pour la première fois, le ressentira alors qu'il prélève des échantillons à mettre en cache", déclare Thomas Zurbuchen, Administrateur associé de la Direction des missions scientifiques de la NASA.
Ces caméras peuvent être divisées en quelques catégories. Il y en a juste pour enregistrer le processus d'atterrissage que, si tout se passe bien, nous pouvons nous attendre à voir le 18 février 2021.
Ensuite, il y a les caméras de navigation et de détection des dangers, ainsi que ses caméras scientifiques '. Ce sont les yeux des outils d’enquête de Perseverance comme son bras robotique. Regardons de plus près comment certains de ces éléments fonctionnent.
La tête du rover Mars
Les images que nous verrons de Perseverance sont les plus susceptibles de provenir de l’équivalent de la tête du rover, s’il s’agissait d’un personnage Pixar.
Deux ensembles de Navcams 20MP se trouvent de chaque côté de la tête sur le mât principal de Perseverance. Ceux-ci seront utilisés par les ingénieurs de l'équipe pour trouver des chemins sûrs pour le Rover, et auront l'acuité visuelle pour "repérer une balle de golf à 82 pieds", selon la NASA.
Cela peut être avec l'aide des unités Mastcam-Z qui se trouvent juste à côté de ces caméras 20MP «globe oculaire».
La partie 'Z ' représente le zoom. Deux groupes d'éléments d'objectif zoom se trouvent à l'intérieur du barillet, offrant des distances focales de 28 à 100 mm, comparables à un excellent objectif DSLR polyvalent.
Ils peuvent se concentrer sur des objets à seulement deux mètres et leur pas de pixel de 7,4 microns n'est pas loin de celui du Sony Alpha A7S III (8,4 microns).
La résolution est bien inférieure, à 2 MP (donc une taille d'image maximale de 1 600 x 1 200), mais la combinaison de caméras grand angle et zoom donne à l'unité centrale de Perseverance une vue incroyablement polyvalente de son environnement martien.
Vous voyez cette partie au-dessus de ces caméras, qui ressemble un peu à un projecteur home cinéma? C’est la SuperCam de Perseverance. Malgré son nom passionnant, ce n’est pas une caméra d’imagerie traditionnelle. La SuperCam utilise un laser pour analyser les roches et le sol, en se concentrant sur une cible plus petite que la pointe d'un crayon.
Perseverance dispose également de deux rangées de caméras de danger grand angle qui permettent aux ingénieurs de voir autour des pieds du Rover.
Il y a quatre de ces caméras à l'avant et deux à l'arrière.
Vous pouvez les considérer un peu comme les capteurs de stationnement d'une voiture. Ils verront des roches et des débris non visibles par les caméras sur le mât principal et pourront servir de guide pour indiquer où pointer les capteurs sur le bras du robot.
Élémentaire, mon cher WATSON
La NASA n'a pas peur de se livrer à eE étrange référence geek. WATSON et SHERLOC sont deux équipes de capteurs matériels sur le bras robotique de Perseverance.
SHERLOC est un spectromètre qui utilise un laser ultraviolet profond pour analyser les objets sur la surface de Mars, et est aidé par la caméra WATSON.
Cela offre une vue plus large et plus conviviale de ce que les capteurs SHERLOC hautement focalisés regardent.
La NASA dit que WATSON est «presque identique» à la caméra MAHLI utilisée sur l'ancien Curiosity Rover. Il s'agit d'un appareil photo 1600 x 1200 (2MP) avec un champ de vision en forme de loupe, utilisé pour regarder des objets aussi proches que 18,3 mm. Il peut également enregistrer des vidéos 720p.
Quelle est la prochaine étape pour le Rover Mars de la NASA?
The Perseverance Rover va atterrir dans le cratère Jezero de Mars, qui a un diamètre de 49 km. Cet endroit a été choisi parce qu'il est censé être le site de ce qui était autrefois un plan d'eau.
«La seule façon qui pouvait se former géométriquement était que ce soit un lac», a déclaré le scientifique planétaire de la NASA, le Dr Caleb Fassett, au NY Times.
Les températures nocturnes dans le cratère chutent à moins 130 degrés Fahrenheit (moins 90 Celsius), nous espérons donc que la persévérance bien nommée aura pris un manteau.
Le rover restera «au moins une année sur Mars», ce qui vaut un peu moins de deux de nos années terrestres, à la recherche de signes de vie microbienne et à la collecte de sols et d'échantillons. Ceux-ci seront stockés dans des tubes scellés. Une autre caméra est utilisée ici aussi - la CacheCam regarde dans le tube pendant que du matériel martien est collecté, pour enregistrer le processus.
Une dernière technologie passionnante est que Rover transportera également un drone d'hélicoptère, connu sous le nom d'Ingenuity. Ce serale «premier avion à tenter un vol de contrôle sur une autre planète». Et grâce aux retards de transmission, les directions limitées données par les ingénieurs auront été programmées bien avant que le vol n'ait réellement lieu.
Perseverance est une voiture spatiale de 1 025 kg, 3 mètres de long et 2,4 milliards de dollars. Espérons qu’il parviendra sur Mars en toute sécurité.
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