Mast Kamera (Mastcam)Två st två-megapixel färgkameror på Curiositys mast är de vänstra och högra ögonen hos masten kamera, eller Mastcam undersökning. Dessa mångsidiga kameror har kompletterande kapacitet för visar Rovers omgivning i utsökt detalj och i rörelse. Den högra ögat Mastcam tittar genom ett teleobjektiv,avslöjande detaljer nära eller långt med ungefär tre gånger bättreupplösning än någon tidigare kamera på ytan av Mars. Den vänstra ögat Mastcam ger större sammanhang genom ett medium-vidvinkelobjektiv. Varje kan förvärva och lagra tusentals färgbilder. Var och en är också kan spela in HD-video. Kombinera informationen från de två ögonen kan ge 3-D- visningar där bilderna överlappar varandra. Mastcam avbildning av former och färger på landskap, stenar och jord kommer att ge ledtrådar om historien av miljö-processer som har bildats dem och modifierade dem över tiden. Bilder och videor från Himlen kommer att dokumentera samtida processer, till exempel förflyttning av moln och damm.Den telefoto Mastcam kallas "Mastcam 100" för sin 100-millimeter brännvidd objektivet. Dess bilder täcker en yta cirka sex grader bred och fem grader lång, i 1600 pixlar genom 1200 bildpunkter. Detta ger en skala av 7,4centimeter per pixel på ett avstånd av omkring sex tiondelar av en 1,6km och omkring 150 pm per bildpunkt på ett avstånd av 2 meter. Kameran ger tillräckligt hög upplösning för att skilja en basketbollfrån en fotboll på ett avstånd av sju fotbollsplaner, eller för att läsa "en cent" på ett cent mynt på marken bredvid Rover.Vänster-eye kameran kallas "Mastcam 34" för sin 34-millimeters lins, fångar en scen tre gånger bredare - om18 grader bred och 15 grader höga - på en identisk detektor. Det kan få bilder med 8,7 inches (22 cm)per bildpunkt på ett avstånd av omkring sex tiondelar av en 1,6km och 450 mikron per pixel på ett avstånd av 2 meter. Centra för Mastcam s objektiv sitter ca 2,0meter över marken. Ögonen är längre ifrån varandra -ca 25 cm mer än på tidigare Mars yta robotar. Kamerorna kan fokusera på funktioner på valfritt avstånd från cirka knappt 2 meter till oändlighet. Vid Nyfikenhet driver till en ny plats, det Mastcam 34 kan spela en full-color, full-cirkel panorama visar allt från den närliggande marken till horisonten genom att ta150 bilder i ca 25 minuter. För en första titt dessa kan skickas till jorden till en början som komprimerad "thumbnail" versioner. Mastcam thumbnail ramar - ungefär 150-X-150-pixel versioner av varje bild - kan skickas som ett index för fullskaliga bilder som finns i den inbyggda minne. Med hjälp av Mastcam 100, kommer gruppen att kunna se längre bort till sidorna av vandraren väg, jämfört med vad som varit möjligt med tidigare Mars rovers. Att kommer att hjälpa till med urval av de mest intressanta målen tilltillvägagångssätt för att analysera med nyfikenhet: s andra instrument och kommer att ge ytterligare geologiska sammanhang för att tolka uppgifter om de valda målen. De Mastcams ger stillbilder och video tillstudie rörelser Rover - både för vetenskap, till exempel som att se hur mark interagerar med hjul, och för teknik, såsom hjälpmedel vid användning av den robotliknande armen. I andra videoklipp, får laget använda filmiska tekniker som panorering över en scen och med Rovers rörlighet för "Dolly" filming. Video från kamerorna är 720p High Definition på fyra till sju bilder per sekund, beroende på exponeringstid. Malin Space Science Systems, San Diego, byggde Mastcams och två av Nyfikenhet övriga vetenskapliga instrument: Mars Hand Lens Imager och Mars Descent Imager De fyra kameror från Malin Space Science Systems delar flera design. De använder en Bayer-mönster filtret, som återfinns i många kommersiella digitala kameror, för färgbilder. Bayer filtrering innebär att chargecoupled anordning (CCD), som detekterar varje pixel i Bilden är täckt med ett galler av gröna, röda och blå filtren så att kameran får de tre färgkomponenterna över hela scenen i en enda exponering. Detta är en byta från färgkameror på tidigare Mars Landers och Rovers, som tog en serie exponeringar genom olika filter för att kombineras till färg kompositer genom att bearbeta på jorden. Filtret designen används för Curiositys vetenskap kameror resulterar i bilder där färgen nära efterliknar det sätt den genomsnittliga mänskliga ögat ser världen. Var och en av kamerorna använder en fokuseringsmekanism från MDA Information Systems Space Division, tidigareAlliance Spacesystems, Pasadena, Kalifornien Varje använder en Kodak CCD med en rad 1.600 av 1.200 aktiva pixlar. Var och en har en åtta gigabyte flashminne. Förutom fäst röd-grön-blå filter nätet, Mastcams har hjulen på andra färgfilter som kan roteras på plats mellan linsen och CCD. Dessa omfatta forskning spektrala filter för att undersöka marken eller himlen i smala band av synligt ljus eller infrarött ljus våglängder. Dessa vetenskap filter kan användas för uppföljande observationer för att få mer information om stenar eller andra egenskaper intresse som anges i röd-grönblått bilder. En ytterligare filter på varje kamera kan att titta direkt på solen för att mäta mängden damm i atmosfären, en viktig del av Mars väder. Mastcam färg-kalibrering mål på rover däck innefattar magneter för att hålla den mycket magnetiskt Martianendamm samlas på delar av färg chips och vit-grå-balans referens chips. Naturligt ljus på Mars brukar vara rödare än på jorden på grund av damm i Mars atmosfär. "True Color" bilder kan produceras att godta den ljuseffekt - jämförbar till den varma, orange belysning som upplevs vid solnedgång på jorden. Alternativt kan en vit-balans beräkning kan användas för att justera för färgtonen hos belysningen, som det mänskliga ögat tenderar att göra och digitalkameror kan göra. De Mastcams kan producera både true-color och vita balanserade bilder. Den Mastcam prövare är Michael Malin, en geologen som grundade Malin Space Science Systems och har deltagit i NASA Mars prospektering sedan Mariner 9 uppdrag i 1971-72.
Kemi och kamera (ChemCam)
Undersökningen använder en rock-zappande laser och ett teleskop monterade ovanpå Curiosity mast är kemi och kamera svit, eller ChemCam. Den innehåller också spektrometrar och elektronik inne Rover.
Lasern kan slå berg eller mark mål upp till ca 7 m bort med tillräckligt med energi för att excitera en
pinhead storlek plats till en glödande, joniserad gas, som kallas plasma. Instrumentet har påpekat att gnistan med teleskop och analyserar spektrumet av ljus för att identifiera de kemiska elementen i målet. Teleskopet, med en diameter av 110mm, fungerar som optiken för kamera ChemCam, som registrerar monokroma bilder på en 1024-pixel-by-1,024-pixel detektor. den teleskopiska Kameran, som kallas fjärrkontrollen mikro-kameran, eller RMI, kommer visar ramen av fläckarna som drabbats med lasern. Det kan också
användas oberoende av lasern för observationer av mål på alla avstånd.
Information från ChemCam kommer att hjälpa forskare enkät rover omgivning och välja vilka mål för attstrategi för studie med verktygen på armen och analytiska laboratorieinstrument. ChemCam kan ocksåanalysera många fler mål än dessa instrument kan. Den kan användas på flera mål samma dag,medan de analytiska laboratorieundersökningar - SAM och Chemin - ta flera dagar per mål. Det kan ocksåkontrollera sammansättningen av mål otillgängliga för Rovers annan ingrediens-identifierande instrument, såsom branter utom räckhåll för Curiositys robotarm. Platsen drabbades av ChemCam infraröda laser blir mer än en miljon watt fokus på det för fem en-miljarddels av en sekund. Ljus från den resulterande flashkommer tillbaka till ChemCam genom teleskopet, så genom ca 20 fot (6 m) av optisk fiber ned masten till tre spektrometrar inuti Rover. Den spektrometrar rekord intensitet vid 6.144 olika våglängder av ultraviolett, synligt och infrarött ljus (våglängder från 240 till 850 nanometer). Olika kemiska element i målet, i sin joniserade tillståndet, utsända ljus vid olika våglängder. Dussintals laserpulser på samma plats kommer att användas för att uppnå den önskade noggrannheten att identifiera element. Bland de många faktorer sominstrumentet kan identifiera i berg och mark är natrium, magnesium, aluminium, kisel, kalcium, kalium,titan, mangan, järn, väte, syre, beryllium, litium, strontium, kväve och fosfor. Om en sten har en beläggning av damm eller ridit skal, hundratals upprepade pulser från lasern kan avlägsna dessa skikt för att åstadkomma en avläsning av bergets inre komposition och en jämförelse mellan det inre och beläggningen. Forskarna planerar också att använda ChemCam för att studera jorden vid varje plats Nyfikenhet stannar. Dessa observationer kommer att dokumentera lokala och regionala variationer i markens sammansättning och - från bilder tagna genom teleskop med fjärrkontrollen mikro-kameran - i storlek fördelning av jordpartiklar.En annan förmåga är att leta efter vatten, antingen bundna i mineralsammansättning eller frost. Genom att snabbt identifiera väte och syre, kan ChemCam tillhandahålla otvetydig identifiering av vatten, om något är den yta i området Nyfikenhet utforskar. ChemCam använder en teknik som kallas laser-inducerad Fördelningen spektroskopi. Denna metod för bestämning sammansättningen av ett föremål har använts i andra extrema miljöer, t.ex. inuti kärnreaktorer och på havsbotten, och har haft experimentell tillämpningar inom miljöövervakning och cancer upptäckt, men ChemCam är dess första användning i interplanetäraprospektering. Roger Wiens, en geokemist med amerikanska of Energy i Los Alamos National Laboratory iLos Alamos, NM, är Principal Investigator för ChemCam. För att utveckla, bygga och testainstrument, samarbetar Los Alamos med forskare i Frankrike finansieras av den franska National Space Agency, Centre National d'Etudes Spatiales. Vice rektor Utredaren Sylvestre Maurice, en spektroskopiexpert Institut de Recherche en Astrophysique et Planétologie vid Observatoire Midi-Pyrénées,Toulouse, Frankrike. Frankrike har ChemCam s laser och teleskop. Den laser byggdes av Thales, Paris, Frankrike. Los Alamos National Laboratory levererade spektrometrar och registerförare. Den optiska designen för spektrometrar kom från Ocean Optics, Dunedin, Florida NASA: s Jet Propulsion Laboratory, Pasadena, Kalifornien, under förutsättning fiberoptisk anslutningar som förbinder de två delarna av instrumentet och en kylmaskin för att hålla de spektrometrar förkylning. I ChemCam teamet ingår experter inom mineralogi, geologi astrobiologi och andra områden, med viss medlemmarna även på andra lag Curiositys instrument.
Alfa-partikel X-Ray Spectrometer (APXS)
Alpha Particle röntgenspektrometer (APXS) på Curiosity robotarm, liksom sina föregångare på
armar alla tidigare Mars Rovers, kommer att identifiera kemiska element i berg och mark. De APXS instrument på Sojourner, Spirit och Opportunity fram viktiga resultat från de uppdrag, bland annat salta kompositioner som tyder på en våta förflutna i urberg granskas av möjligheter och undertecknandet av en gammal varm källa eller ånga ventil i marken undersökas av Anden. De APXS på nyfikenhet levererar större känslighet, bättre schemaläggning mångsidighet och en nya läget för optimal positionering. Den kanadensiska rymdorganisationen bidrog detta Kanadensiska made instrument för Mars Science Laboratory. En nypa av radioaktivt material avger strålning att "frågor" målet och en X-ray detektor "Läser" svaret.
Den APXS sensorhuvudet, ungefär lika stor som en bulle, rider på multi-tool torn i slutet av nyfikenhet arm.Den rover kommer att placera spektrometern s kontakt-avkänning ytan direkt på de flesta sten mål valts ut för APXS avläsningar eller strax ovanför lite jord mål. Instrumentet bestämmer överflöd av elementfrån natrium till strontium, inklusive det stora rockforming och jord-bildande element natrium, magnesium,aluminium, kisel, kalcium, järn och svavel. I 10-minuters snabba blickar, kan den upptäcka även små ingredienser ner till koncentrationer av ca en halv procent. I 3 timmars avläsningar kan man detektera viktiga spårelement ned till koncentrationer av 100 eller färre delar per miljon. Den har en hög känslighet för salt-bildande element, såsom svavel, klor och brom, som kan indikera interaktion med vatten i det förflutna.De APXS kommer att prägla den geologiska sammanhang och informerar beslut om att förvärva prover för analys inom uppdragets analytiska laboratorieinstrument: Sam och Chemin. Learning vilka element i vad koncentrationer, är i målen kommer att hjälpa forskare att identifiera processer som bildade klipporna och jordarna i området Mars där nyfikenhet arbetar. Spektrometern använder radioaktiva elementet curiumsom en källa för att bombardera målet med energisk alfa partiklar (heliumkärnor) och röntgen. Detta orsakar varje element i målet att utsända sina egna karaktäristiska röntgen, som därefter registreras av en röntgendetektor chipet inuti sensorhuvudet. Utredningens viktigaste elektronik förpackning, som är bosatt inom Rover, register alla detekterade röntgenstrålar med sin energi och monterar den detekteringar till röntgen-spektrum av detta prov. På Spirit och Opportunity, behovet av röntgendetektorchipet för att hålla kall, och längden av tid som krävs för att skaffa en mätning, har begränsad flestaAPXS mätningar till Mars natten timmar. En förändring i Nyfikenhet s APXS är möjligheten att aktivera etti fast tillstånd elektrisk kylare för detektorn, för användning av APXS under Martian dagtid. Curiositys är APXS kan göra mätningar i cirka en tredjedel den tid som behövs för motsvarande avläsningar av dessföregångare. Denna förbättring i känslighet resultat huvudsakligen från att krympa avståndet mellan röntgendetektor och provet med ungefär en tredjedel, till 19 millimeter. Ytterligare förbättring i känslighet, huvudsakligen för tung element, såsom järn, kommer från öka flux röntgenstrålning som sänds ut av curium. Curiositys APXS har cirka 700 mikrogram (i massan) eller 60 mCi (I radioaktivitet), vilket är dubbelt så mycket som Spirits eller Oppertunitys är. Curium är en syntetisk elementet först identifierades i ett laboratorium 1944. Den specifika isotop som används i alla Mars Rovers "APXS instrument curium 244, vilket har en halveringstid på 18,1 år. Detta gör den idealisk för longduration uppdrag, där även efter mer än sju år Opportunity uppdraget, är förlusten i aktivitet knappt märkbar. Den extra X-ray intensiteten kommer att gynna användningen av en teknik kallad scatter toppen metod, som var utvecklats av fysiker Iain Campbell, en APXS coinvestigator vid universitetet i Guelph, Ontario, Kanada. Denna metod extraherar information om beståndsdelar osynliga för röntgenstrålar, t ex syre. Den användes för att detektera ochkvantifiera vatten bundet i mineraler av salt under markytan jordar granskas av Anden vid Gusev Crater.När spektrometer är i kontakt med målet, den undersöker en patch cirka 0,7 tum (1,7 cm) idiameter. Den detekterar element till ett djup av ca 5 mikron för låg-atom-viktelement och ca 10 gånger det djup för tyngre grundämnen. Dammet borttagningsverktyg på nyfikenhet arm tornet kan användas för attborsta lite rock ytor rena innan APXS granskar dem. För vissa jord mål, för att undvika att trycka på instrumentet i marken, kommer spektrometern inte placeras i direkt kontakt med målet. I sådana fall, placering kommer använda en frielement avstånd av ca 1 cm eller mindre. En annan ny funktion för nyfikenhet s APXS är en självständig placering läge. Med detta program, eftersom armen flyttar spektrometern steg-för-steg närmare marken, instrumentet kontroller röntgenstrålar från målet för flerasekunder vid varje steg. När räknevärdet når hastigheten en förutbestämda kriteriet om vad som skulle vara tillräcklig för en bra sammansättning läsning, vet programmet, "OK. Det är nära nog. "The marknadsmässiga strategi rörelser upphör och ju längre varaktighet APXS läsning börjar. En mer komplex variant av denna autonoma placering läget kan använda korta avläsningar på flera positioner samtidigt till markytan, scanning en större yta för vissa sammansättning kriterier, såsom förhållandet av järn och svavel, och snabbt välja de mest utmärkande platser för longerduration avläsningar.
Förutom att undersöka stenar och jord på plats, vetenskapsTeamet kan använda APXS att kolla bearbetade prover att armen platserna på rover iakttagelse facket och marken utsätts nyligen genom inverkan av Rovers hjul. en ombord basaltiska sten platta, omgiven av nickel plattan, kommer att användas periodiskt för att kontrollera prestandan och kalibrering av instrumentet. Principal Investigator för Curiosity: s APXS är Ralf
Gellert, en fysiker vid University of Guelph i Ontario, Kanada. Han var en del av det team som utformas och
byggde Anden och APXS Opportunity instrument Max Planck-institutet i Mainz, Tyskland, och under förutsättning de nya vetenskapliga design för Mars Science Laboratorium APXS baserade på erfarenheter
genom den långa driften av dessa föregångare. MDA i Brampton, byggd Ontario, Kanada, instrumentet som
huvudentreprenör för den kanadensiska rymdorganisationen.
Inga kommentarer:
Skicka en kommentar