Uno sguardo ai sofisticati sistemi di acquisizione di immagini del rover Perseverance

Il Mars Perseverance Rover ci ha giá inviato immagini incredibili del Pianeta Rosso, esso é dotato di 23 telecamere progettate per una svariata serie di compiti. “L’arsenale” di telecamere in dotazione è impressionante, in grado di vedere dettagli piccoli come la punta di una matita, o distinguere dimensioni di una nocciola in un’area grande quanto un campo da calcio.

Credit: MSSS / ASU

Le telecamere di Perseverance hanno tre miglioramenti principali rispetto a quelle di Curiosity: possono scattare immagini a colori, hanno un campo visivo più ampio e maggiore risoluzione.

Lo schema a seguire mostra la posizione delle diverse telecamere sul rover. Sono nove telecamere di ingegneria, sette telecamere scientifiche e sette telecamere di ingresso, discesa e atterraggio. Tra queste la Mastcam-Z, forse la fotocamera più impressionante del rover.

Credit: Image Sensors World

Il Mastcam-Z sono due telecamere che lavorano insieme per produrre immagini stereoscopiche 3D. Possono eseguire lo zoom, la messa a fuoco e scattare foto e video ad alta velocità per consentire esami dettagliati di oggetti distanti. È il sistema di immagine a colori con la più alta risoluzione mai inviato su Marte, ed è il primo sistema di telecamere inviato al Pianeta Rosso con zoom incorporato.

Credit: NASA / JPL-CALTECH
Credit: NASA / JPL-CALTECH

Il Mastcam-Z utilizza un paio di telecamere focalizzabili e zoomabili sull’asse del rover per creare immagini nei colori rosso / verde / blu simili alla percezione umana, ma anche nei colori ultravioletti e infrarossi appena oltre la gamma di percezione del colore umano.

Secondo le specifiche tecniche , il Mastcam-Z è in grado di risolvere tra circa 150 micron per pixel (0,15 millimetri ) e 7,4 millimetri per pixel a seconda della distanza.

Il meccanismo di zoom è una meraviglia dell’ingegneria, guardate questo breve video:

Credit: NASA / JPL-CALTECH

Questo meccanismo evita l’uso di grassi e altri lubrificanti, che con il tempo possono ossidare e indurire, impedendo il movimento regolare delle ottiche, che ovviamente non potrebbero avere la adeguata manutenzione.

Credit: NASA / JPL-CALTECH

Le due telecamere identiche (hanno solo piccole differenze nei filtri colore) che compongono il sistema di telecamere Mastcam-Z sono montate a circa 2 metri sopra la superficie, sull’albero di rilevamento remoto del rover separato di circa 24 cm per fornire una visione stereo.

Credit: NASA / JPL-CALTECH

Ogni telecamera è composta da quattro sottosistemi principali: un sensore CCD digitale dentro un box, un disco portafiltri a 8 posizioni, un gruppo zoom multi-obiettivo e un gruppo di messa a fuoco a obiettivo singolo.

Qui sotto il disegno CAD in sezione trasversale.

Credit: NASA / JPL-CALTECH
Animazione del sistema zoom – Credit: NASA / JPL-CALTECH

La Mastcam-Z può eseguire zoom da apertura grandangolare fino al teleobiettivo, e scattare foto con un massimo di 11 colori unici. Scatta in una gamma di 1600 × 1200 pixel e può eseguire lo zoom da 26-110 mm e ruotare di 360 gradi. La fotocamera ha un’apertura massima di f/7 all’estremità grandangolare f/10 quando in modalitá teleobiettivo.

Credit: Jim Bell / ASU
Un coltellino svizzero ci fa capire le dimensioni di questa meraviglia tecnologica. Credit: MSSS / ASU

Mastcam-Z permetterá di ottenere dati precisi, in primo luogo, per caratterizzare la geomorfologia generale del paesaggio, i processi e la natura della documentazione geologica (mineralogia, tessitura, struttura e stratigrafia) nel sito di ricerca. Valuterà le condizioni atmosferiche e astronomiche e le interazioni tra la superficie e l’atmosfera. Fornirà il supporto operativo e il contesto scientifico per la navigazione del rover, e il supporto di immagini per altri strumenti.

Un chiaro esempio sulle potenzialitá visive di Perseverance.
Credit: NASA / JPL-Caltech / MSSS / ASU

Aspettiamo con ansia le future scoperte del piú avanzato rover robotizzato mai costruito dall’uomo.

Per Aspera ad Astra.

Fonte dati: petapixel.com