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Der traurige Grund für das letzte Bild des Mars Rovers ist Schwarz-Weiß

2020

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Anfang dieses Jahres erfuhren wir, dass der Mars Opportunity Rover seinen Dienst offiziell beendet hatte. Es hat in seiner Zeit auf unserem Nachbarplaneten mehr als eine Marathonstrecke zurückgelegt, was sein ursprüngliches Missionsziel weit übertroffen hat. Während der Amtszeit von Opportunity wurden einige erstaunliche Bilder des Mars zurückgesandt, die nützliche wissenschaftliche Daten lieferten und die Gelegenheit boten, die Majestät des Planetengeländes zu bestaunen.

Das letzte aufgenommene Bild ist ein riesiges Panorama, für dessen Aufnahme 29 Tage benötigt wurden. Es gibt uns einen Blick auf das Perseverance Valley, in dem der Rover jetzt sitzt. Das Panorama selbst enthält Bilddaten von 354 Einzelfotos, die per Software "zusammengefügt" wurden.

Wenn Sie sich das letzte Foto genau ansehen, werden Sie feststellen, dass ein kleines Stück links unten immer noch in Schwarzweiß ist, während der Rest in Farbe ist. Dies ist keine künstlerische Entscheidung, sondern ein technisches Detail mit einer überraschend traurigen Erklärung. Opportunity hat die letzten erforderlichen Fotos geschossen, um diesen Abschnitt in Farbe auszufüllen, hatte jedoch nie die Möglichkeit, sie zu übertragen.

Die Kamerasensoren des aufgeladenen gekoppelten Geräts in der Panoramakamera des Rovers (auch als Pancam bezeichnet) nehmen nur Schwarzweißbilder auf. Ein Paar Kameras, die fast einen Fuß voneinander entfernt sind, ermöglichten die Berechnung der Entfernungen für die Fahrten des Rovers und die präzise Lokalisierung von Objekten in seinem Sichtfeld und so weiter es konnte seinen Roboterarm genau positionieren.

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Laut Jim Bell, dem Pancam Payload Element Lead und Professor an der Arizona State University, stammt die Farbe von einem Filterrad, das sich vor den Kameralinsen dreht. Sobald ein Filter eingesetzt ist, nimmt der Sensor ein Bild auf, das auf bestimmte Wellenlängen des Lichts beschränkt ist. Es gibt insgesamt acht Farbfilter auf jedem Rad, aber einer ist speziell für das Aufnehmen von Fotos von der Sonne vorgesehen, sodass die Menge des einfallenden Lichts erheblich verringert wird.

Warum ist dann ein Teil des endgültigen Panoramas der Opportunity in Schwarzweiß? Während der Rover die Bilder aufnahm, die zur Bereitstellung von Farbinformationen erforderlich waren, verfügte er nicht über die erforderliche Bandbreite, um sie zur Erde zurückzusenden, bevor der schicksalhafte Sturm einsetzte, der schließlich die Mission des Rovers beendete. Die Farbversion des Bildes kombiniert Bilder, die durch drei der Filter mit den folgenden Wellenlängen aufgenommen wurden: 753 Nanometer (nahes Infrarot), 535 Nanometer (grün) und 432 Nanometer (blau). Das ist ähnlich wie bei einer normalen Digitalkamera.

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Leider schafften es die letzten Bilder, die benötigt wurden, um die letzten Farbfetzen im Panorama herauszufinden, nie wieder auf die Erde.

Diese Methode zum Aufnehmen von Fotos klingt kompliziert, aber dieser Vorgang ähnelt der Arbeitsweise fast aller modernen Digitalkameras. Jedes Pixel auf dem Sensor in Ihrer Smartphone-Kamera befindet sich beispielsweise hinter einem Filter, der entweder rot, grün oder blau ist. Diese Filter sind in einem Muster angeordnet, das typischerweise als Bayer-Muster bekannt ist. Wenn Sie ein Foto aufnehmen, weiß die Kamera, wie viel Licht jedes Bild empfangen hat und welchen Farbfilter es durchlaufen hat, und verwendet diese Informationen, um das Bild zu „verzerren“ und ihm seine Farben zu geben. Anstatt Pixel auf einem Sensor zu verwenden, nimmt die Pancam mehrere Bilder mit unterschiedlichen Lichtwellenlängen auf und kombiniert sie später auf ähnliche Weise.

Im Gegensatz zu Ihrer Digitalkamera erfasst die Pancam jedoch Wellenlängen, die über das hinausgehen, was Sie aufnehmen möchten. Laut Bell dringen die Kameras weiter in die roten und blauen Bereiche des Spektrums ein, um Zugang zu ultraviolettem und infrarotem Licht zu erhalten, das außerhalb des Sichtbereichs des Menschen liegt.

Das Bild ist zwar erstaunlich - und ein bisschen traurig - aber es ist eine wirklich erstaunliche Hommage an das, was der Pancam wirklich geleistet hat. Die Kameras haben eine Auflösung von nur einem Megapixel, aber wie Bell sagt, wurde das Gerät bereits in den Jahren 1999 und 2000 entwickelt, als „ein Megapixel etwas bedeutete“.

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