Pancam

Перейти к навигацииПерейти к поиску
Камеры Pancam.
Мачта марсохода с двумя камерами Pancam и двумя навигационными камерами Navcam.
Изображение Марса (точка Соландера) приблизительно в истинном цвете, сделанное при использовании трёх светофильтров с длинами волн 753, 535 и 432 нм[1]. Также запечатлен залив Ботани.

Pancam (с англ. — «Панорамная камера») — одна из двух электронных стереокамер на «Спирите» и «Оппортьюнити» — марсоходах миссии Mars Exploration Rover[2][3][4]. Оборудована набором из 8 сменных светофильтров, меняющихся благодаря вращающемуся барабану, что позволяет просматривать разные длины волн света[3][4]. На марсоходах устанавливается пара Pancam, рядом с парой Navcam на панели камер MER[2], которая, в свою очередь, закреплена на мачте высотой 1,5 метров[3][4].

По заявлениям Корнеллского университета, Pancam может работать совместно с Mini-TES для анализа окружающей местности[2][3]. 

Разрешение снимков Pancam может достигать углового разрешения 300 микрорадиан, что в три раза превышает возможности человеческого глаза. Она может наблюдать 14 спектральных полос, и, работая в паре со второй камерой, создавать стереоскопические снимки Марса, поддерживая создание большого панорамного изображения Марса (4000 пикселей в высоту и 24 000 пикселей в длину[4]), превышающего 10 Гбит без сжатия. Так, марсоход Спирит в 2004 году сделал изображение в наивысшем разрешении, когда-либо сделанном на поверхности другой планеты (для своего времени)[5]. Однако марсоход Кьюриосити, опустившийся на Марс в 2012 году, установил новую планку (угловое разрешение для его камеры с фокусным расстоянием в 34 мм выше в 1,25 раза, а для камеры с фокусным расстоянием в 100 мм - выше в 3,67 раза по сравнению с Pancam[6]). Угловое разрешение Pancam более чем в три раза выше, чем у камер спускаемых аппаратов программы «Викинг» и спускаемого аппарата Mars Pathfinder, опустившегося на Марс в 1997 году[3]. Pancam была разработана и откалибрована для работы на Марсе при температурах от -55 °C до +5 °C[3]. Камера состоит из отдельного электронного блока и оптического блока (включает в себя ПЗС-матрицу, оптику и барабан со светофильтрами), которые соединены гибким кабелем. Вес камеры составляет всего 267 граммов[3], а благодаря малому размеру она с лёгкостью помещается в ладонь[4]. Для защиты от пыли применяется сапфировое стекло[3]. Энергопотребление камеры составляет порядка 3 Вт[3].

Оптика

Pancam имеет эффективное фокусное расстояние 43 мм и светосилу f/20 с полем зрения 16°×16°[2][3]. Пространственное разрешение или мгновенный угол поля зрения составляет 0,273 ± 0,003 мрад/пиксель, что соответствует 1 мм/пиксель с расстояния 3 м от марсохода[3]. Две камеры разнесены на расстояние 30 см[3][3].

ПЗС-матрица

В обеих камерах применяется ПЗС-матрица[4] с разрешением 1024×2048 фирмы Mitel[3]. Чип разделен на две части: одна часть размером 1024×1024 чувствительна к свету и непосредственно создаёт изображения, а вторая часть размером 1024×1024 принимает эти данные для хранения/считывания[3]. Чтобы не быть чувствительной к свету, она закрыта черным алюминиевым экраном[3]. Каждое полнокадровое изображение «весит» 12,98 Мбит (12-битное изображение размером 1024×1056, включая опорные пиксели). ПЗС-матрица не получила никаких просветляющих или отражающих покрытий и может безопасно работать при температурах от -110 °C до +45 °C[3].

Электроника

Программируемая пользователем вентильная матрица (ППВМ) RT1280 обеспечивает необходимые вычислительные мощности для камеры[3]. Перед обработкой сигнал от ПЗС-матрицы преобразуется в 12-битный цифровой сигнал.

Набор светофильтров

Левая камера имеет светофильтры со следующими длинами волн: 739, 753, 673, 601, 535, 482, 432, 440 нм, а правая камера - 436, 754, 803, 864, 904, 934, 1009, 880 нм. Каждый вращающийся барабан со светофильтрами приводится в действие шаговым электродвигателем[3].

Калибровочная мишень

Марсианские солнечные часы MarsDial с разницей в 10 дней[7]. На правом снимке хорошо видно, как порыв ветра сдул скопившуюся пыль (Событие очистки[англ.]) и тем самым очистил часы от пыли. Изображения были получены с использованием длин волн света от 430 до 750 нм[7].

Калибровочная мишень на марсоходах также является частью системы камер и содержит несколько областей: отполированные области для отражения марсианского неба, области с известной отражательной способностью, а также 4 цветных уголка, изготовленных из силикона[3]. Калибровочная мишень — часть марсианских солнечных часов MarsDial.

Примечания

  1. ↑ PIA17078: Opportunity's view of 'Solander Point' (англ.). NASA/JPL. Архивировано 14 августа 2013 года.
  2. ↑ 1 2 3 4 Athena - PanCam (англ.). NASA/JPL. Архивировано 31 июля 2018 года.
  3. ↑ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 J. F. Bell III, S. W. Squyres, K. E. Herkenhoff, J. N. Maki, H. M. Arneson, D. Brown, S. A. Collins, A. Dingizian, S. T. Elliot, E. C. Hagerott, A. G. Hayes, M. J. Johnson, J. R. Johnson, J. Joseph, K. Kinch, M. T. Lemmon, R. V. Morris, L. Scherr, M. Schwochert, M. K. Shepard, G. H. Smith, J. N. Sohl-Dickstein, R. J. Sullivan, W. T. Sullivan, M. Wadsworth. Mars Exploration Rover Athena Panoramic Camera (Pancam) investigation (англ.) // Geophysical Research: Planets : journal. — 2003. — Vol. 108. — doi:10.1029/2003JE002070. — Bibcode: 2003JGRE..108.8063B.
  4. ↑ 1 2 3 4 5 6 The Panoramic Camera (Pancam) (англ.). NASA/JPL. Архивировано 10 февраля 2017 года.
  5. ↑ Spirit's First Color Photos of Mars (англ.). NASA/JPL. Архивировано 31 июля 2018 года.
  6. ↑ Mars Science Laboratory (MSL) - Mast Camera (Mastcam) (англ.). NASA/JPL. Архивировано 16 сентября 2012 года.
  7. ↑ 1 2 PIA07492: Before and After a Cleaning Event on Spirit  (англ.). NASA/JPL. Архивировано 13 декабря 2012 года.

Ссылки