ماستكام-زد

ماستكام-زد هو جهاز تصوير متعدد الأطياف ومجسم. وهو بمثابة الكاميرا العلمية الرئيسية على متن مركبة ناسا الجوالة بيرسيفيرانس . الباحث الرئيسي هو جيم بيل من جامعة ولاية أريزونا . [ 1 ] صُمم الجهاز وبُني بواسطة شركة مالين لأنظمة علوم الفضاء في سان دييغو ، كاليفورنيا .

أهداف

هناك ثلاثة أهداف علمية رئيسية: [ 2 ]

  • قم بتوصيف الجيومورفولوجيا العامة للمناظر الطبيعية والعمليات وطبيعة السجل الجيولوجي (علم المعادن، والنسيج، والبنية، والطبقات) في موقع حقل المركبة الجوالة.
  • تقييم الظروف الجوية والفلكية الحالية، والأحداث، والتفاعلات والعمليات بين سطح الأرض والغلاف الجوي.
  • تقديم الدعم التشغيلي والسياق العلمي لملاحة المركبة الجوالة، وعلم الاتصال، واختيار العينات، واستخراجها، وتخزينها، وغيرها من التحقيقات المختارة في مهمة المريخ 2020.

هناك أربعة أهداف للمهمة:

  • قم بتوصيف العمليات التي شكلت وعدلت السجل الجيولوجي داخل منطقة استكشاف ميدانية على سطح المريخ تم اختيارها لوجود دليل على بيئة قديمة ذات صلة بعلم الأحياء الفلكي وتنوع جيولوجي.
  • قم بإجراء التحقيقات التالية ذات الصلة بعلم الأحياء الفلكي على المواد الجيولوجية في موقع الهبوط.
  • قم بتجميع مخزون قابل للإرجاع من العينات لإمكانية إعادتها إلى الأرض في المستقبل.
  • المساهمة في التحضير لاستكشاف المريخ من قبل البشر من خلال إحراز تقدم كبير نحو سد فجوة معرفية استراتيجية رئيسية واحدة على الأقل. [ 3 ]

التصميم والقدرات

مخطط هندسي لكاميرا Mastcam-Z

تتألف كاميرا Mastcam-Z من كاميرتين تكبير/تصغير مثبتتين على عمود الاستشعار عن بُعد لمركبة بيرسيفيرانس الجوالة . ويُعدّ تصميمها تطويرًا لكاميرا Mastcam المُستخدمة في مركبة كيوريوسيتي الجوالة السابقة على سطح المريخ . تشترك الكاميرتان في نفس أجهزة الكشف، وواجهة الإلكترونيات، والبرامج الثابتة، وبروتوكولات التشغيل. تتميز Mastcam-Z بقدرة تكبير/تصغير بنسبة 3.6:1، بينما تتميز Mastcam ببعدين بؤريين ثابتين. تتمتع كل كاميرا من كاميرات التكبير/التصغير بتصوير واسع النطاق بالألوان الأحمر والأخضر والأزرق (RGB) وتصوير ضيق النطاق بالألوان المرئية/الأشعة تحت الحمراء القريبة (VNIR). يتكون المستشعر من شريحة CCD من نوع ON Semiconductor KAI-2020CM بدقة 1600 × 1200 بكسل، ويمكنها تصوير مجالات رؤية تتراوح من 5° إلى 15° تقريبًا. [ 4 ] [ 5 ] وهذا يُعادل تقريبًا مجال الرؤية الذي توفره عدسة تكبير/تصغير 135-400 مم في كاميرا استهلاكية قياسية 35 مم.

يتكون فريق Mastcam-Z من حوالي 100 عالم ومهندس وفني ومدير وإداري وطالب، وقد عمل العديد منهم في المشروع منذ أن اختارت ناسا الجهاز في عام 2014. [ 6 ]

أهداف المعايرة

أهداف معايرة الألوان لكاميرا Mastcam-Z (أسفل اليمين) كما تُرى على سطح المريخ

من أجل تمثيل وتحليل صور سطح المريخ بدقة، يحمل مسبار بيرسيفيرانس عينتين من ألوان معروفة. ويقوم جهاز ماستكام-زد بتصوير هذه الأهداف المعيارية بشكل متكرر لتقييم توازن الألوان وخصائص الانعكاس المناسبة لها. [ 7 ]

تتضمن "الهدف المرجعي" الرئيسي مراجع خزفية رمادية وملونة ذات انعكاسية معروفة، ومغناطيسات لصد الغبار، وعمود ظل ( مِجْنُومُ ). تمثل سبع لوحات مصغرة بين كل قرص خزفي ملون النظام الشمسي الداخلي وتطور الحياة على الأرض، وشخصيات بشرية، وصاروخ فضائي مُنمّق. صُممت هذه اللوحات المصغرة من قِبل فريق ماستكام-زد وجمعية الكواكب، وحظيت بموافقة وكالة ناسا. نُقشت على اللوحة الأساسية عبارة "عالمان، بداية واحدة". كما تتضمن الرسالة التالية، مكتوبة باللغات الإنجليزية والصينية والهندية والإسبانية والعربية: [ 8 ]

هل نحن وحدنا؟ لقد جئنا إلى هنا بحثًا عن دلائل على وجود حياة، ولجمع عينات من المريخ لدراستها على الأرض. نتمنى لمن سيأتون بعدنا رحلة آمنة ومتعة الاكتشاف.

يوجد هدف معايرة لوني ثانوي في مكان قريب ويتم تركيبه عموديًا لتجنب جمع الغبار من الغلاف الجوي للمريخ ولتوفير قياسات الارتباط المتبادل مع هدف المعايرة الأساسي.

التعليم والتوعية العامة

مركبة المريخ الجوالة بيرسيفيرانس - كاميرا ماست كام-زد - إنشاء صورة بانورامية بزاوية 360 درجة (4 مارس 2021)

تعاون فريق ماستكام-زد العلمي والهندسي مع الجمعية الكوكبية في باسادينا، كاليفورنيا ، لتوفير التوعية والتثقيف للجمهور. سيتم نشر جميع صور ماستكام-زد الخام على الإنترنت في غضون دقائق من وصولها إلى الأرض. [ 9 ]

مراجع

  1. «وكالة ناسا تختار جامعة ولاية أريزونا لتصميم وتشغيل نظام الكاميرا لمهمة المريخ 2020» . أخبار جامعة ولاية أريزونا . 31 يوليو 2014. تم الاطلاع عليه بتاريخ 25 أغسطس 2015 .
  2. بيل، جيه إف؛ وآخرون . (15 فبراير 2021). "دراسة التصوير متعدد الأطياف المجسم لكاميرا ماستكام-زد (Mastcam-Z) التابعة لمركبة المريخ 2020 بيرسيفيرانس الجوالة" . مجلة مراجعات علوم الفضاء . 217 (1): 24. رمز Bibcode : 2021SSRv..217...24B . doi : 10.1007/s11214-020-00755-x . ISSN 1572-9672 . PMC 7883548. PMID 33612866 .    
  3. "الأهداف" . mars.nasa.gov . تم الاطلاع عليه بتاريخ 7 أكتوبر 2020 .المجال العامتتضمن هذه المقالة نصًا من هذا المصدر، وهو متاح للعموم .
  4. "Mastcam-Z" . مختبر الدفع النفاث . تم الاطلاع عليه بتاريخ 25 أغسطس 2015 .
  5. بيل، جيه إف. "ماستكام-زد: دراسة جيولوجية، مجسمة، ومتعددة الأطياف على متن مركبة ناسا المريخية 2020" (ملف PDF) . مؤرشف من الأصل (ملف PDF) بتاريخ 26 سبتمبر 2015. تم الاطلاع عليه بتاريخ 25 أغسطس 2015 .
  6. "الفريق" . ماستكام-زد .
  7. كينش، ك.م.؛ مادسن، م.ب.؛ بيل، ج.ف.؛ وآخرون . (3 ديسمبر 2020). "أهداف المعايرة الإشعاعية لكاميرا ماستكام-زد على متن مركبة المريخ الجوالة 2020" . مجلة مراجعات علوم الفضاء . 216 (8): 141. رمز Bibcode : 2020SSRv..216..141K . doi : 10.1007/s11214-020-00774-8 . hdl : 10261/234124 . ISSN 1572-9672 .  
  8. "المريخ بألوانه الكاملة: أهداف معايرة كاميرات Mastcam-Z على متن مركبة ناسا الجوالة "برسيفيرانس" ضمن مهمة المريخ 2020" . Mastcam-Z . جامعة ولاية أريزونا. 10 ديسمبر 2020. تاريخ الاطلاع: 24 فبراير 2021 .
  9. "اختيار الجمعية الكوكبية كشريك تصوير لمهمة المريخ 2020" . الجمعية الكوكبية . تم الاطلاع عليه بتاريخ 1 سبتمبر 2015 .