美國宇航局火星2020“毅力號”火星車，擁有有史以來發(fā)送到火星這顆紅色星球表面最先進(jìn)的一雙“眼睛”：它的Mastcam-Z儀器配備了新一代變焦功能，這將有助于任務(wù)更容易地制作3D圖像。

火星車操作員仔細(xì)規(guī)劃每條行駛路線和火星車機(jī)械臂的每一個(gè)動作，通過3-D護(hù)目鏡查看這些立體圖像，以查看風(fēng)景的輪廓。位于“毅力號”“頭部”上的Mastcam-Z(Z代表“變焦”)是Mastcam的更高級版本。

美國宇航局（NASA）好奇號火星漫游車一直依賴Mastcam來制作火星景觀的華麗全景。但它做的不僅僅是這些，Mastcam-Z也是如此：除了生成使公眾能夠跟蹤火星車日常發(fā)現(xiàn)的圖像外，這些相機(jī)還提供關(guān)鍵數(shù)據(jù)，幫助工程師導(dǎo)航，幫助科學(xué)家選擇感興趣的巖石進(jìn)行研究。不同的是，好奇號的主攝像頭不能變焦。好奇號的主攝像頭最初被設(shè)計(jì)成可變焦，但事實(shí)證明，當(dāng)時(shí)很難在這么小的儀器上實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)。

使用視圖縮放

亞利桑那州立大學(xué)吉姆·貝爾(Jim Bell)是Mastcam-Z的首席研究員，也是Mastcam的副首席研究員，他說，最初的計(jì)劃是讓”好奇號“有一個(gè)變焦相機(jī)，可以像意大利面條一樣，以極寬的角度拍攝，這將是一個(gè)令人驚嘆的全景視角，但在當(dāng)時(shí)被證明真的很難建造。取而代之的是，好奇號的主攝像頭有一個(gè)長焦鏡頭和一個(gè)廣角鏡頭。圖像是通過每一個(gè)拍攝，并且可以組合在一起以產(chǎn)生立體視圖。

但廣角鏡頭在一張照片中拍攝的風(fēng)景比望遠(yuǎn)鏡鏡頭要多得多；它需要多達(dá)9張望遠(yuǎn)鏡圖像才能匹配。Persistance的Mastcam-Z簡化了問題，可以對兩個(gè)鏡頭進(jìn)行變焦，直到它們匹配，可以用來制作單一的3-D圖像。這既容易，也能減少向地球發(fā)送圖像和數(shù)據(jù)。除了提供立體視圖幫助選擇最安全的路徑外，Mastcam-Z還將幫助地質(zhì)學(xué)家選擇科學(xué)目標(biāo)，并更好地了解發(fā)現(xiàn)巖石樣本的景觀。

科學(xué)家的眼睛

它們是從鄰近懸崖邊墜落的，還是是來自一條古老的小溪？Mastcam-Z將提供“超人視覺”，以各種顏色(光的波長)觀察火星風(fēng)景，包括一些人眼無法察覺的顏色。例如，用紫外線或紅外線掃描地形，可能會發(fā)現(xiàn)表面點(diǎn)綴著金屬隕石，或者顏色變化，表明成分需要其他儀器進(jìn)行更詳細(xì)的分析。Mastcam-Z不是光譜儀，也就是說，它是一種利用光進(jìn)行詳細(xì)科學(xué)分析的儀器。

可以提供其他儀器將跟進(jìn)的礦物線索。該相機(jī)系統(tǒng)還可以觀測太陽和天空，觀察火星衛(wèi)星穿過太陽的情況，并測量沙塵暴和云形成隨季節(jié)的變化。“毅力”號將從著陸點(diǎn)火星杰零隕石坑傳回景象，對于那些在任務(wù)中工作的人和跟隨它的每一個(gè)人來說，都將同樣重要這就是為什么有計(jì)劃在公共網(wǎng)站上分享業(yè)余社區(qū)制作的Mastcam-Z圖像和鑲嵌圖。

重要的是，公眾要有主人翁意識，Mastcam-Z圖像屬于我們所有人。Persistance是一位體重約2260磅(1025公斤)的機(jī)器人科學(xué)家?；鹦擒嚨奶祗w生物學(xué)任務(wù)，將尋找過去微生物生命的跡象。它將描述地球的氣候和地質(zhì)特征，為未來返回地球收集樣本，并為人類探索這顆紅色星球鋪平道路。

博科園｜研究/來自：噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室

博科園｜科學(xué)、科技、科研、科普

關(guān)注【博科園】看更多大美宇宙科學(xué)