Bildkredit: NASA / JPL
De mastmonterade kamerorna ombord på Mars Exploration Rovers, Spirit and Opportunity, kommer att ge den bästa utsikten hittills på Röda planetens yta. Deras kameror kan panorera upp och ner 90 grader och ser helt runt 360 grader. Den första roveren, Spirit, anländer till Mars den 3 januari, med möjligheten anländer den 25 januari.
Cornell University-utvecklade, mastmonterade panoramakamera, kallad Pancam, ombord på rovers Spirit och Opportunity kommer att ge det tydligaste, mest detaljerade Martianlandskap som någonsin har sett.
Bildupplösningen - motsvarande 20/20-visionen för en person som står på Martianytan - kommer att vara tre gånger högre än den som inspelats av kamerorna på Mars Pathfinder-uppdraget 1997 eller Viking Landers i mitten av 1970-talet.
Från 10 meter bort har Pancam en upplösning på 1 millimeter per pixel. "Det är Mars som du aldrig har sett det förut", säger Steven Squyres, Cornell professor i astronomi och huvudutredare för sviten av vetenskapliga instrument som bärs av roverna.
Spirit planeras att landa på Mars den 3 jan kl. 11:35. EST. Möjligheten kommer att beröra den 25 januari kl 12:05 EST.
Jet Propulsion Laboratory (JPL) i Pasadena, en avdelning vid California Institute of Technology, förvaltar Mars Exploration Rover-projektet för NASA: s Office of Space Science, Washington, D.C. Cornell, i Ithaca, N.Y., hanterar Rovers vetenskapliga instrument.
Pancams mast kan svänga kameran 360 grader över horisonten och 90 grader upp eller ner. Forskare kommer att känna en rover-orientering varje dag på den Martiska ytan genom att använda data som samlats in när kameran söker efter och hittar solen på himlen vid en känd tid på dagen. Forskare kommer att bestämma en rover's plats på planeten genom att triangulera positionerna för funktioner som ses på den avlägsna horisonten i olika riktningar.
Rover science teammedlem James Bell, Cornell docent i astronomi och ledande forskare för Pancam, säger att hög upplösning är viktig för att bedriva vetenskap på Mars. ”Vi vill se fina detaljer. Kanske finns det skiktning i klipporna, eller klipporna bildas av sediment istället för vulkaner. Vi måste se bergkornen, oavsett om de är vindformade eller formade av vatten, säger han.
Pancam är också viktigt för att bestämma en rover resplaner. Säger Bell: "Vi måste se detaljer om möjliga hinder som kan vara långt borta på avstånd."
När varje tvillinglins CCD-kamera (laddningskopplad enhet) tar bilder, skickas de elektroniska bilderna till roverens omborddator för ett antal bildbehandlingssteg, inklusive komprimering, innan data skickas till jorden.
Varje bild, reducerad till inget annat än en ström av nollor och bilder, kommer att vara en del av en informationsström en eller två gånger dagligen strålade till jorden, en resa som tar 10 minuter. Uppgifterna kommer att hämtas av NASAs Deep Space Network, levereras till uppdragsansvariga på JPL och omvandlas till råbilder. Därifrån skickas bilderna till den nya Mars-bildbehandlingsanläggningen vid Cornells Space Science Building, där forskare och studenter kommer att sväva över datorer för att producera vetenskapligt användbara bilder.
Under ytaktiviteten av roverna, från januari till maj 2004, kommer det att göras dagligen omfattande planering av Mars vetenskapliga team, leds av Squyres. Forskningspecialisterna Elaina McCartney och Jon Proton kommer att delta i dessa möten och bestämma hur man ska genomföra planerna för Pancam och varje rover: s fem andra instrument.
Att bearbeta bilder från 100 miljoner miles bort är ingen enkel prestation. Det tog tre år för Cornell-fakulteten, personal och studenter att exakt kalibrera Pancam-linser, filter och detektorer och skriva programvaran som berättar den speciella kameran vad man ska göra.
Till exempel, forskare Jonathan Joseph och Jascha Sohl-Dickstein skrev och perfektionerade programvara som kommer att producera bilder med stor tydlighet. En av Josephs programvarorutiner korrigerar bilderna till större bilder, kallade mosaiker, och en annan visar detaljer inom enstaka bilder. Sohl-Dicksteins mjukvara gör det möjligt för forskare att generera färgbilder och utföra spektralanalys, vilket är viktigt för att förstå planetens geologi och sammansättning.
Omfattande arbete med kameran genomfördes också av Cornell-kandidaterna Miles Johnson, Heather Arneson och Alex Hayes. Hayes, som började arbeta på Mars-uppdraget som en Cornell sophomore, byggde en mock-up av panoramakameran som hjälpte den känsliga färgkalibreringen och beräkningen av den faktiska Mars-kamerans brännvidd och synfält. Johnson och Arneson tillbringade åtta månader på JPL med att driva Pancam under Mars-liknande förhållanden och samla in kalibreringsdata för kamerans 16 filter.
För studenterna och nyutbildade i Pancam-teamet har forskningen varit både värdefull erfarenhet och utbildning. "Jag stod inne i ett rent rum på Jet Propulsion Laboratory och utförde tester på de verkliga roverna," säger Johnson. "Det var en konstig men en spännande känsla som stod bredvid en så riktigt komplex utrustning som snart skulle vara på Mars."
Ursprungskälla: Cornell University
