火星科学着陸船(MSL)が卵のケースから赤ちゃんのクモのようにホバリングしている母船から降りてくる前でさえ、多数のカメラの最初のものが着陸エリアの高解像度ビデオの記録、キャプチャ、および保存を開始します。
MSLの着陸は最初のものとなる、とMSLのプロジェクトサイエンティストであるフランクパルルコーニは言います。バイキングやMERのような火星の大気圏に入った後、着陸ゾーンの可能性が約4分の1になると、MSLはそのことを示します。 「降下は、降下車両がホバリングする10メートル(33フィート)レベルまで下降し、テザーのローバーを水面まで下げます。その時までに、ローバーはその車輪を建設しました、それでそれはその移動システムに着陸します。そして、テザーが切断され、下降ステージが飛んでしまい、使用されなくなります。クラッシュします。」
このようなソフトな着陸の明らかな利点に加えて、ホバリングとテザードロップは、使用されるMER車両を着陸するエアバッグとは異なり、数学的にモデル化することが可能です。 Palluconi氏によると、テザー付き降下も拡張可能であるのに対し、はるかに小さいMERはエアバッグシステムの機能の限界を押し広げていました。
火星の目
射撃は、MSL下降ステージから熱シールドが下がるとすぐに開始されます。 Mars Descent Imagerは、メガピクセルの解像度でビデオを撮影します。これは、現代の消費者向けデジタルビデオカメラに匹敵します。このカメラは真っ直ぐに向けられており、最初は非常に広角の着陸領域のクモの目を提供し、ローバーが火星に着地するまで撮影を続けます。
着陸ビデオは、ローバーが完全に機能するようになると、ローバーによって地球に送信されます。着陸エリアとその周辺を詳細に示すこの視覚情報と、ローバーがその車輪に着陸するのに必要な着陸車両からのトリッキーなナビゲーションがないという事実により、プロジェクトの科学者はローバーの作業をより早く開始できます。
ローバーのマストが上昇し、すべてのシステムが稼働すると、実際の作業が始まります。 MERと同様に、マストに取り付けられた2つ目のカメラシステムが際立って機能します。 MastCamは、降下型イメージャーやアームに取り付けられたクローズアップカメラと同様に、カリフォルニア州サンディエゴのマリンスペースサイエンスシステムによって設計および製造されています。 3つすべてが、同様のフルカラーの高解像度サブシステムに依存しています。 MastCamはMERsツインカメラにある基本的なセットアップを採用しており、科学者が3D画像を組み立てて大幅に改良できます。 MastCamには、10倍の光学ズームレンズが2つあります。これは、地球上のハイエンドの民生用デジタルカメラと同じパワーです。これにより、カメラは広角パノラマだけでなく、ズームインして1キロ(0.6マイル)離れた拳サイズの岩に焦点を合わせることができます。
MastCamは、火星初の高解像度ビデオも撮影します。静止画とビデオの両方が、地上デジタルカメラと同じようにフルカラーでキャプチャされます。さらに、MastCamはさまざまな特殊フィルターを使用します。マリンスペースサイエンスシステムの科学チームのメンバーは、マストカム科学チームの共同研究者であるジェームズキャメロンディレクター(タイタニック、アビス、エイリアン)など、さまざまなカメラデザインに貢献しました。
写真、気化、分析
MSLマストには、これまでに火星に飛んだことのないユニークなハイブリッド光学機器も搭載されます。 ChemCamと呼ばれるこの望遠鏡ツールは、10メートル(33フィート)の距離で約30 cm(1フィート)の視野の距離で接写します。しかし、それはChemCamの最初のステップにすぎません。 「世界の戦争」で説明されている熱線を不気味に思い起こさせるステップ2では、強力なレーザーが同じ望遠鏡を通してターゲットに焦点を合わせます。レーザーは、直径約1ミリ(0.04インチ)のスポットを約1万度(華氏1万8000度)まで加熱できます。熱はほこりを吹き飛ばし、分子を破壊し、分子を破壊し、さらに岩の多いターゲットの原子を分解します。
その結果、ターゲットは火花を放ちます。 ChemCamは、火花のスペクトルを分析し、含まれているターゲットなど、炭素またはシリコンの元素を識別できます。この手法はレーザー誘起ブレークダウン分光法(LIBS)と呼ばれ、地球で広く使用されていますが、火星では初めてのことです。ロスアラモス国立研究所の惑星科学者であり、ChemCamプロジェクトの主任研究者であるRoger C. Wiensは言います。 「LIBSは地球上の多くの面で使用されています。たとえば、アルミニウムを製造する会社は、それを使用して、溶融状態のアルミニウム合金の組成をチェックします。」
宇宙に行くのは別の話です。作成から7年後、ChemCamはターゲットの選択においてMSLをMERよりも大幅に高速化するとWiensは述べています。 「機会探査車が小さなクレーターに着陸し、ここの前に岩露頭がありました。これは火星で間近に見た最初の岩です。そして、それは10メートル未満の距離でした。 [ChemCamを使用して]実際にローバーをパッドから追い出す前に、その岩をすぐに分析し、ここに堆積岩の露頭が目の前にあると彼らに伝えたかもしれません。代わりに数日かかり、堆積岩の露頭であると実際に判断する前に、岩まで運転して実際に接触機器でサンプリングしました。」 ChemCamは、その長い光学的リーチにより、ローバーのメカニカルアームの手が届かないところにあるオブジェクトを、頭上でも分析できます。
さらに、ChemCamは岩石サンプルの小さな部分を粉砕してMSLの内部分析機器に輸送する前に、それらの化学分析を行うことができます。
「この機器は多くの利用が見込まれると思います」とWiens氏は言います。したがって、すばらしいことの1つは、現場での手法のいくつかよりもはるかに大きな岩石サンプルのデータベースを取得できることです。構築して飛行するための刺激的な道具になると思います。」
Palluconiは、MSLをMERと火星での生命の直接探索との間の中間ステップと見なしています。 「私はMSLを、地質学や地球物理学を含む惑星探査のより従来的な側面と、火星の場合はその大気のために、気候と天候が将来のものになる気候への移行ミッションのようなものだと思います人生の直接検索。したがって、MSLの全体的な目的は、車両が火星に着陸するエリアの居住性評価を行うことです。」
近い将来
NASAは、MSLに提案されている多くの科学機器のうち実際に飛行するのは2004年12月に決定したため、プロジェクトが選択されたすべての科学者は、機器に最後の仕上げを施すために奮闘しています。 「ミッションは定義フェーズであるフェーズAにあるため、ミッションの最初期の正式なフェーズです」とPalluconiは言います。 「現在、科学側の主要な作業は、機器をローバーのどこに配置するか、どのように熱ニーズを満たすか、どのようにして必要な視野を確保できるか、その他の要件が満たされているかを確認することです。もちろん、車両自体も同時に設計され、デザインも洗練されています。そのため、やらなければならない作業がかなり多く、2009年の発売スケジュールで来年の2月に行われるであろう予備的なデザインレビューからおそらく1年ほどしか離れていません。」
火星科学研究所のいくつかの側面は未解決のままです。 MSL科学機器の多くは、十分な電力を必要とします。その電力の提案された供給源である放射性同位元素電源は、将来的にある大統領の承認を必要とします。そして2005年3月、NASAは、2009年に1つではなく、2011年に2つのMSLローバーを飛行する可能性を検討し始めました。
元のソース:NASA Astrobiology Magazine