Viaggio verso Marte, telecamere FLIR sul rover NASA Perseverance

Il 30 luglio la NASA ha lanciato nello spazio il rover Mars 2020 Perseverance; la tecnologia video di FLIR supporta questa esplorazione.

L’avanzatissima sonda atterrerà sul pianeta rosso il 18 febbraio 2021. Il rover che sarà sganciato al suolo dovrà cercare tracce di antiche forme di vita microscopiche. Dovrà inoltre raccogliere il primo campione di suolo marziano da riportare sulla terra.

Si sta lavorando per fare un ulteriore passo in avanti e realizzare il primo filmato di una navicella spaziale che atterra su un altro pianeta. Per la registrazione delle immagini i tecnici hanno scelto sei telecamere RGB per machine vision FLIR.

Durante le precedenti missioni su Marte sono state scattate solo delle foto durante le operazioni di atterraggio, ma in nessuno dei casi sono state riprese immagini in movimento. Tutte le fasi di una missione spaziale richiedono competenze tecniche eccezionali, ma l’atterraggio di un rover è un’impresa particolarmente complessa. L’intero processo di ingresso, discesa e atterraggio dura solo sette minuti, durante i quali una sola mossa errata può rendere inutile l’intera missione.

EDL – 7 minuti di terrore

Le fasi di ingresso, discesa e atterraggio saranno riprese dalle telecamere CMOS di FLIR. Si tratta di modelli della famiglia Chameleon3: cinquetelecamere CMOS da 1,3 megapixel e una USB da 3,2 MPixel.

La maggior parte del pubblico conosce le telecamere FLIR per l’imaging termico. Tuttavia, i device Chameleon3 sono un esempio della gamma di telecamere per machine vision industriali – non termiche – di fascia alta.

Prima di entrare nell’atmosfera marziana, Perseverance si staccherà dallo stadio del razzo, protetto da un involucro in due sezioni con un paracadute e uno scudo termico.
A circa 11 Km dalla superficie, si aprirà il paracadute. Immediatamente prima, tre telecamere rivolte verso il paracadute inizieranno a registrare, acquisendo le immagini del paracadute che si gonfia a una velocità supersonica.

A 8 Km dal suolo lo scudo termico sarà espulso esponendo la telecamera del rover rivolta verso la superficie marziana, che inizierà a filmare il percorso del rover verso la fase di discesa.

Telecamere FLIR NASA

Quindi il rover si staccherà dalla protezione posteriore (e dal paracadute). Da questo punto in poi la discesa sarà gestita con dei reattori in una fase denominata “SkyCrane”. Un’altra telecamera rivolta verso il basso, insieme a una telecamera puntata verso l’alto, inizieranno a registrare per catturare il momento in cui il rover tocca la superficie.
Il rover Curiosity era dotato di un EDL simile.

Le 4 telecamere per le riprese del paracadute e della fase di discesa saranno espulse con la protezione posteriore durante la discesa. Le telecamere rivolte verso l’alto e il basso sul rover resteranno in posizione. Dato che questi device sono pensati per il funzionamento sulla Terra, i tecnici non si aspettano che restino in funzione a lungo nelle difficili condizioni climatiche di Marte. A quel punto però avranno già catturato le immagini senza precedenti di una navicella spaziale su Marte.

Telecamere FLIR NASA – Le telecamere per la machine vision FLIR sono progettate e testate per funzionare 24 ore su 24 e 7 giorni la settimana in impianti industriali in condizioni difficili. Tra i test che FLIR ha potuto effettuare, anche quelli in assenza di gravità e a temperature prossime allo zero assoluto.

Il recupero dei video registrati potrebbe richiedere alcune settimane. La NASA prevede di registrare circa 25.000 immagini in totale a frame rate compresi tra le 12 e le 75 fps, in un formato simile a quello dei video dei telefoni cellulari.
Una volta giunti sulla Terra, i video ci mostreranno le prime sequenze della storia di un’astronave che atterra su Marte!