p Quando o Mars Pathfinder da NASA pousou em 1997, tinha cinco câmeras:duas em um mastro que saiu do módulo de pouso, e três no primeiro rover da NASA, Sojourner. p Desde então, a tecnologia da câmera deu um salto quântico. Fotossensores que foram aprimorados pelo programa espacial se tornaram comercialmente onipresentes. As câmeras diminuíram de tamanho, aumentaram em qualidade e agora são transportados em todos os celulares e laptops.

p Essa mesma evolução voltou ao espaço. A missão Marte 2020 da NASA terá mais "olhos" do que qualquer veículo espacial antes dela:um total de 23, para criar panoramas abrangentes, revelar obstáculos, estudar a atmosfera, e auxiliar instrumentos científicos. Eles fornecerão vistas dramáticas durante a descida do rover a Marte e serão os primeiros a capturar imagens de um paraquedas abrindo em outro planeta. Haverá até uma câmera dentro do corpo do rover, que estudará as amostras à medida que forem armazenadas e deixadas na superfície para coleta em uma missão futura.

p Um instantâneo de algumas câmeras Mars 2020

• Câmeras de engenharia aprimoradas:cores, resolução superior e campos de visão mais amplos do que as câmeras de engenharia da Curiosity.
• Mastcam-Z:Uma versão melhorada do MASTCAM da Curiosity com uma lente zoom 3:1.
• SuperCam Remote Micro-Imager (RMI):O imageador remoto de mais alta resolução terá cor, uma mudança do imageador que voou com a ChemCam da Curiosity.
• CacheCam:Assistirá enquanto amostras de rocha são depositadas no corpo do veículo espacial.
• Entrada, câmeras de descida e pouso:Seis câmeras irão registrar a entrada, processo de descida e pouso, fornecendo o primeiro vídeo da abertura de um paraquedas em outro planeta.
• Lander Vision System Camera:usará visão computacional para guiar a aterrissagem, usando uma nova tecnologia chamada navegação relativa do terreno.
• SkyCam:Um conjunto de instrumentos meteorológicos incluirá uma câmera voltada para o céu para estudar as nuvens e a atmosfera.

p Todas essas câmeras serão incorporadas à medida que o rover Mars 2020 é construído no Laboratório de Propulsão a Jato da NASA em Pasadena, Califórnia. Eles representam uma progressão constante desde o Pathfinder:depois dessa missão, os rovers Spirit e Opportunity foram projetados com 10 câmeras cada, incluindo em seus módulos de aterrissagem; O rover Curiosity do Mars Science Laboratory tem 17.

p "A tecnologia da câmera continua melhorando, "disse Justin Maki do JPL, Cientista de imagens da Mars 2020 e investigador principal adjunto do instrumento Mastcam-Z. "Cada missão sucessiva é capaz de utilizar essas melhorias, com melhor desempenho e menor custo. "

p Essa vantagem representa um círculo completo de desenvolvimento, da NASA para o setor privado e vice-versa. Nos anos 1980, A JPL desenvolveu sensores de pixel ativo que usavam menos energia do que a tecnologia anterior de câmera digital. Esses sensores foram posteriormente comercializados pela Photobit Corporation, fundada pelo ex-pesquisador do JPL Eric Fossum, agora no Dartmouth College, Hanover, Nova Hampshire.

p Visão 20/20

p As câmeras em 2020 incluirão mais imagens coloridas e 3-D do que no Curiosity, disse Jim Bell, da Arizona State University, Tempe, investigador principal do Mastcam-Z de 2020. O "Z" significa "zoom, "que será adicionado a uma versão melhorada do Mastcam de alta definição do Curiosity, os olhos principais do rover.

p As câmeras estereoscópicas Mastcam-Z podem suportar mais imagens 3-D, que são ideais para examinar características geológicas e patrulhar amostras potenciais de longas distâncias. Características como erosão e texturas do solo podem ser vistas ao longo de um campo de futebol. É importante documentar detalhes como esses:eles podem revelar pistas geológicas e servir como "notas de campo" para contextualizar amostras para futuros cientistas.

p "O uso rotineiro de imagens 3-D em alta resolução pode render muito, "Bell disse." Eles são úteis para alvos científicos de longo alcance e de campo próximo. "

p Finalmente, na cor

p O espírito, Os rovers Opportunity e Curiosity foram todos projetados com câmeras de engenharia para planejar drives (Navcams) e evitar perigos (Hazcams). Isso produziu imagens de 1 megapixel em preto e branco.

p No novo veículo espacial, as câmeras de engenharia foram atualizadas para adquirir alta resolução, Imagens coloridas de 20 megapixels.

p Suas lentes também terão um campo de visão mais amplo. Isso é fundamental para a missão de 2020, que tentará maximizar o tempo gasto fazendo ciência e coletando amostras.

p "Nossas Navcams anteriores tiravam várias fotos e as juntavam, "disse Colin McKinney do JPL, gerente de entrega de produtos para as novas câmeras de engenharia. "Com o campo de visão mais amplo, obtemos a mesma perspectiva em uma cena. "

p Isso significa menos tempo gasto na panorâmica, tirando fotos e costurando. As câmeras também são capazes de reduzir o desfoque de movimento, para que eles possam tirar fotos enquanto o rover está em movimento.

p Um link de dados para Marte

p Há um desafio em toda essa atualização:significa transmitir mais dados pelo espaço.

p "O fator limitante na maioria dos sistemas de imagem é o link de telecomunicações, "Maki disse." As câmeras são capazes de adquirir muito mais dados do que podem ser enviados para a Terra. "

p Para resolver esse problema, As câmeras móveis ficaram "mais inteligentes" com o tempo - especialmente no que diz respeito à compressão.

p No Espírito e Oportunidade, a compressão foi feita usando o computador de bordo; na curiosidade, muito disso foi feito usando os componentes eletrônicos integrados à câmera. Isso permite mais imagens 3-D, cor, e até mesmo vídeo de alta velocidade.

p A NASA também ficou melhor no uso de espaçonaves em órbita como retransmissores de dados. Esse conceito foi pioneiro para missões rover com Spirit e Opportunity. A ideia de usar relés começou como um experimento com o orbitador Mars Odyssey da NASA, Bell disse.

p "Esperávamos fazer essa missão em apenas dezenas de megabits a cada dia de Marte, ou sol, "disse ele." Quando conseguimos aquele primeiro sobrevôo Odyssey, e tínhamos cerca de 100 megabits por sol, percebemos que era um jogo de bola totalmente novo. "

p A NASA planeja usar espaçonaves existentes já em órbita de Marte - a Mars Reconnaissance Orbiter, MAVEN, e o Trace Gas Orbiter da Agência Espacial Européia - como relés para a missão Marte 2020, que apoiará as câmeras durante os primeiros dois anos do rover.