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蓝菲光学助力火星生命探测计划

2021-4-7
积分球均匀光源,积分球校准光源,太阳光谱模拟积分球光源

从人类第一次抬头仰望星空时,对宇宙的好奇心便永远种在了我们心底。浩瀚宇宙,除了人类还有其他智慧文明的存在吗?

火星2020任务

NASA火星漫游者毅力号于2020年7月从佛罗里达州卡纳维拉尔角空军基地发射升空,2021年2月在杰泽罗陨石坑登陆火星。这次任务预计将持续至少一个火星年(687个地球日)。

该任务是火星探测计划的一部分,计划内容是对这颗红色星球进行长期的机器人探测。此次科学任务最优先的目标,涉及包括火星是否存在生命等关键问题。这次任务还试图收集证据,展示未来人类探索火星所需的技术。

其中包括测试从火星大气中产生氧气的方法,确定其他资源(如地下水),改进着陆技术,描述天气、灰尘和其他可能影响未来在火星生活和工作的宇航员的潜在环境条件。

2021年2月18日,火星漫游者毅力号在一个巨大陨石坑的表面完美着陆。全副武装的漫游者毅力号装载了29个摄像头作为眼睛,这些摄像机分别负责帮助它寻找着陆点、检查降落伞的,或是帮助它安全地在火星地面行进...

其中,承担研究火星地形任务的桅杆安装式摄像机系统“ Mastcam-Z”双摄像头系统,负责对火星上的近处和远处的物体进行详细检查。“ Mastcam-Z”可以放大(因此称为“ Z”)、对焦并以各种比例拍摄3D图片和全景图,能有效提升火星生命探索的效率与准确性。

通过观察整个景观并识别出其他仪器值得仔细观察的岩石和土壤(杂岩),“ Mastcam-Z”协助漫游者号进行其他实验。他们还将为漫游者号发现重要的岩石,以便在火星表面进行采样和储存,从而将来把样品带回地球。

作为火星2020任务的“两只眼睛”,研究人员在早期就发现由于处在火星的低光照度环境下(约为地球光照度的44%),摄像系统的成像品质将大打折扣。为解决这一问题,英国豪迈旗下的蓝菲光学联合亚利桑那州立大学研究出一套光源校准方案。

蓝菲光学为Mastcam-Z提供了积分球光源,用于完美校准每个摄像机。Mastcam-Z团队通过蓝菲光学的积分球均匀光源准确地校准摄像机灵敏度,并将亮度设置为火星上典型的太阳光照射场景的相同水平。这一方案大幅提升了Mastcam-Z的成像品质,向基地输送了超高清晰度的影像数据。

图 |Mastcam-Z摄像机正在对着蓝菲光学(Labsphere)积分球光源拍摄。

 ASU地球与太空探索学院的Mastcam-Z首席研究员Jim Bell在对飞行相机进行测试后说:“Mastcam-Z将是首台可变焦的火星彩色相机,能有以超高的分辨率拍摄3D图像。在测试和校准过程中,我们发现这款摄像机的性能非常好-达到或超过了所有性能要求。”

深耕光学领域,蓝菲光学对技术的探索和创新从不间断。

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