Kuvan luotto: NASA / JPL
Maston asennetut kamerat, jotka sijaitsevat Mars Exploration Rovers, Spirit and Opportunity -laitteella, tarjoavat parhaan näkymän Punaisen planeetan pinnasta. Heidän kameransa voivat kääntyä ylös ja alas 90 astetta ja näyttää kokonaan 360 asteen ympäri. Ensimmäinen moottori, Spirit, saapuu Marsille 3. tammikuuta, ja Opportunity saapuu 25. tammikuuta.
Cornellin yliopiston kehittämä mastoihin kiinnitetty panoraamakamera, nimeltään Pancam, rovers-laivojen Spirit and Opportunity -laivalla tarjoaa selkeimmät ja yksityiskohtaisimmat marssimaisemat, joita koskaan nähty.
Kuvan resoluutio - vastaten 20/20 -näkymää Marsin pinnalla seisovalle henkilölle - on kolme kertaa suurempi kuin Mars Pathfinder -operaation kameroiden vuonna 1997 tai Viking Landersin 1970-luvun puolivälissä tallentama kuva.
Pancamin resoluutio on 10 millimetriä pikseliltä 10 metrin päässä. "Se on Marsia kuin et ole koskaan ennen nähnyt sitä", sanoo Steven Squyres, Cornellin tähtitieteen professori ja päätutkija roversien kantamien tieteellisten välineiden sarjalle.
Hengen on määrä laskeutua Marsille 3. tammikuuta klo 11.35. EST. Mahdollisuus koskettaa 25. tammikuuta kello 12.55 EST.
Jet Propulsion Laboratory (JPL) Pasadena, Kalifornian teknologiainstituutin osasto, hallinnoi Mars Exploration Rover -projektia NASA: n avarustieteellisessä toimistossa Washingtonissa, D.C. Cornellissa, Ithaca, New York, hallinnoi roverien tiedeinstrumentteja.
Pancamin masto voi kääntää kameraa 360 astetta horisontin yli ja 90 astetta ylös tai alas. Tutkijat tietävät roverin suunnan joka päivä Marsin pinnalla käyttämällä tietoja, jotka on saatu, kun kamera etsii ja löytää auringon taivaalta tiettynä kellonaikana. Tutkijat määrittävät roverin sijainnin planeetalla triangoimalla etähorisontissa näkyvien piirteiden sijainnit eri suuntiin.
Rover-tiederyhmän jäsen James Bell, Cornellin tähtitieteen dosentti ja Pancamin johtava tutkija, sanoo, että korkea resoluutio on tärkeä tieteen suorittamiseksi Marsilla. ”Haluamme nähdä hienoja yksityiskohtia. Ehkä kivissä on kerrosta tai kivi muodostuu sedimenteistä tulivuorten sijasta. Meidän täytyy nähdä kalliojyvät riippumatta siitä, ovatko ne tuulen muotoisia tai veden muotoiltuja ”, hän sanoo.
Pancam on myös tärkeä roverin matkasuunnitelmien määrittämisessä. Bell sanoo: "Meidän on nähtävä yksityiskohdat mahdollisista esteistä, jotka voivat olla kaukana etäisyydestä."
Kun jokainen kaksilinssinen CCD (kameraan kytketty laite) -kamera ottaa kuvia, elektroniset kuvat lähetetään roverin sisäänrakennetulle tietokoneelle useita kuvankäsittelyvaiheita varten, mukaan lukien pakkaaminen, ennen kuin tiedot lähetetään Maahan.
Jokainen kuva, joka on pelkistetty vain nolla- ja nollavirraksi, on osa kerran tai kahdesti päivässä maan päälle lähetettyä tietovirtaa, joka kestää 10 minuuttia. Tiedot noutaa NASA: n Deep Space Network -verkosto, toimittaa ne operaation ohjaimille JPL: ssä ja muuntaa ne raakatiedoiksi. Sieltä kuvat lähetetään uudelle Mars-kuvankäsittelylaitokselle Cornellin Space Sciences -talossa, missä tutkijat ja opiskelijat lentävät tietokoneiden päälle tuottaakseen tieteellisesti hyödyllisiä kuvia.
Roverien pinta-aktiviteetin aikana tammikuusta toukokuuhun 2004 Squyresin johtama Marsin tieteellinen ryhmä laatii päivittäin laajan suunnittelun. Tutkimusasiantuntijat Elaina McCartney ja Jon Proton osallistuvat näihin kokouksiin ja päättävät miten Pancamin ja kunkin roverin viiden muun välineen suunnitelmat pannaan täytäntöön.
Kuvien käsitteleminen 100 miljoonan mailin päässä ei ole helppoa. Kesti kolme vuotta, ennen kuin Cornellin tiedekunta, henkilökunta ja opiskelijat kalibroivat Pancam-objektiivit, suodattimet ja ilmaisimet tarkasti ja kirjoittivat ohjelmiston, joka kertoo erikoiskameralle, mitä tehdä.
Esimerkiksi tutkijat Jonathan Joseph ja Jascha Sohl-Dickstein kirjoittivat ja paransivat ohjelmistoa, joka tuottaa erittäin selkeitä kuvia. Yksi Josephin ohjelmistorutiineista lataa kuvat yhteen suuremmiksi, nimeltään mosaiikeiksi, ja toinen tuo esiin yksityiskohdat yksittäisissä kuvissa. Sohl-Dicksteinin ohjelmiston avulla tutkijat voivat tuottaa värikuvia ja suorittaa spektrianalyysiä, mikä on tärkeää ymmärtää planeetan geologiaa ja koostumusta.
Laajaa työtä kameran parissa suorittivat myös Cornellin tutkinnon suorittaneet Miles Johnson, Heather Arneson ja Alex Hayes. Hayes, joka aloitti Mars-operaation Cornell-sophomorina, rakensi panoraamakameran mallin, joka auttoi hienoa värikalibrointia ja todellisen Mars-kameran polttovälin ja näkökentän laskemista. Johnson ja Arneson viettivät kahdeksan kuukautta JPL: ssä ajaessa Pancamia Marsin kaltaisissa olosuhteissa ja keräämällä kalibrointitietoja kameran 16 suodattimelle.
Pancam-tiimin opiskelijoille ja vastavalmistuneille tutkijoille tutkimus on ollut sekä arvokasta kokemusta että koulutusta. "Seisoin puhtaan huoneen sisällä Jet Propulsion Laboratoryssa ja tein testit oikeille kiskoille", Johnson sanoo. "Oli outoa, mutta jännittävää tunnetta seisovan sellaisen todella monimutkaisen laitteen vieressä, joka olisi pian Marsilla."
Alkuperäinen lähde: Cornell University
