Curiosity (MSL - Mars science laboratory)

[Dugi]

dArtagnan: Vítej na našem fóru, doufám, že se ti tu bude líbit. Máme ti tykat, nebo vykat? Ptám se na to každého nováčka.
Ohledně dotazu - perfektně to vystihl indian22 - na místě havárie by mohly být zbytky nespáleného hydrazinu. O možné kontaminaci se mluvilo i na jedné tiskové konferenci. A k závažím se zřejmě nepojede - jsou moc daleko.
Komunikace může probíhat i za tmy - vždycky záleží na termínech přeletů komunikačních družic.
CPU se nezaměřuje jen na kamery - hlavně řídil sestup a má na starosti i plánování vozítka. A kamery mají o dost větší rozlišení než u MERů

PetrK: Já si třeba nemyslím, že by tvoje příspěvky neměly žádnou hodnotu. Nicméně tvoje rozhodnutí respektuju.

baranka: Nádhera! Je super, že všechno funguje tak, jak má.

[dArtagnan]

Samozřejmě tykat, ostatně už jsi s tím začal...

Fórum hodnotím velmi pozitivně, pasivně ho sleduji již nějaký čas. Jsem opravdu rád, že jsou zde normální lidé - když to porovnám s diskuzí pod články o Curiosity na nejmenovaném křišťálovém deníku...

Díky za odpovědi. S noční komunikací je to fajn, alespoň se využije maximum času. S fyzikou se kamarádím víc než s chemií a nějak mi nedošlo to, co píše indian22 - což samozřejmě dává smysl - bude rozdíl mezi spalinami hydrazinu a kapalným hydrazinem - ikdyž asi kapalný hydrazin by na povrchu Marsu příliš dlouho vydržet neměl. O CPU jsem psal pouze jako ukázku toho, že je o řád výkonější než na MERech, ale snímací CMOS čip rozhodně o řád nemá větší rozlišení - z MERů chodily/resp. stále chodí v rozlišení 1024x1024 (=1 MPix), MastCam má 1600x1200 (=2 Mpix), s efektivním využitím pouze 1200x1200px. Samozřejmě optika je též důležitá a ta je trošku jinde a konečně je na roveru také teleoobjektiv.

Stejně si říkám, že pokud na Curiosity je 17 kamer, mohla být alespoň jedna s trochu větším rozlišením. Zajímalo by mě, jestli by byl šum opravdu tak velký problém, což je věc, která je snadno řešitelná např. násobnou expozicí stejného snímku, dále většími buňkami v CMOS čipu - sice by to znamenalo potřebu větších objektivů a nebo by stejný objektiv měl delší ohniskovou vzdálenost, což bych považoval spíše za plus. Je samozřejmě pravda, že větší snímek = větší množství dat (a za sol lze přenést max 250Mbit = jen přes 30MB dat - já jim to říkal, ať nedávají do roveru SIM od českých operátorů ), ale přeci to není o tom, že se každý den po ujetí pár metrů bude pořizovat znovu celé 360st. panorama... Výhodou rozlišení by bylo pochopitelně víc detailů, které takto získáme pouze tím, že dojedeme blíž (= stojí to čas a riziko poškození roveru) a nebo větším teleoobjektivem (který na roveru není), ale ten by byl mnohem hmotnější a rozměrnější, než CMOS s větším rozlišením.

Na serveru dpreview.com (http://www.dpreview.com/news/2012/08/08 ... ike-Ravine) což je server, kde testují fotoaparáty a objektivy, vyšlo povídání o MastCam. Škoda, že u článku není i standardní test chování objektivu, asi redakce nedostala kameru k zapůjčení.

[Dugi]

Na onom deníku diskutují takoví Brouci Pytlíci - všechno znám, všude jsem byl (V Moskvě / New Yorku - podle orientace - dokonce 2x). Ti většinou o problematice neví vůbec nic, někdy článek ani nečtou a usuzují podle nadpisu o čem by asi mohl být. Tady na fóru jsou lidé, které kosmonautika baví a proto o ní vědí trochu víc, než oni diskutéři.
Větší fotky by byly zátěží pro datový limit - jak jsi sám uvedl. A navíc je to i trochu zbytečné - jedna ze dvou kamer MastCam (v tomto vláknu jsem jim věnoval jeden článek - stačí do vyhledávání napsat MastCam) je teleobjektiv a podle mého názoru snímá s dostatečnými detaily.

[Dugi]

Tiskovka k začátku Solu 4. zatím jsem si jí ještě nepustil, během dnešního rána to zkusím napravit a dám sem zase nějaký stručný výpis.

[dArtagnan]

Když už jsem začal s tímto tématem a uvedl jsem odkaz na článek, házím sem rychlý překlad uvedeného článku:


Řada faktorů vedla k použtí 2MPix senzorů v hlavních zobrazovacích kamerách, které jsou použity na roverech NASA, říká projektový manažer zodpovědný za jejich vývoj. Pomalá přenosová rychlost obrázků na Zem a jeho příbuznost s ostatními senzory hrála roli, říká Mike Ravine, ale největší faktorem bylo to, že specifikace byla stanovena již v roce 2004. Složená panoramata o vysokém rozlišení kamery uvidí, vysvětluje, ale nikoliv 3D filmy, které požadoval James Cameron.

Panuje oblíbená víra, že na projektech jako je tento, bude vše velmi pokročilé, ale není tomu tak. Tyto návrhy vznikly již v roce 2004 a vy nemůžete navrhnout jednu specifikaci, tu pak zahodit a vyvinout něco jiného. 2Mpix s 8GB flash pamětí neznělo tak špatně v roce 2004. Ale není dost dobře možné to srovnávat s tím, co dnes dostanete v iPhone.

První úvaha při výběru senzoru byla o množství dat, které bude produkovat.

Existují tři způsoby pro Curiosity, jak vysílat data zpět na Zemi - ale to je jen UHF vysílač, který může být použit pro přenos množství dat potřebných pro poslání obrázků. "UHF anténa přenáší data na dvě sondy obíhající kolem Marsu, které následně pošlou data zpět na Zemi. To nám dává řádově 250 Mbits za den, ovšem kapacita se musí využít pro všechny nástroje a to nám nedává příliš velkou šířku pásma pro kamery", vysvětluje Ravine.

Dalším faktorem bylo, že stejný senzor je použit v dalších čtyřech rozdílných kamerách (MAHLI, dvě Mastcam a MARDI, kamera zachycující sestup roveru na povrch. Vše v projektu jako je tento, je citlivé na cenu a riziko. Kamery se liší optikou, ale jsou stavěné na stejném základě, proto jsme nemuseli znovu testovat každou samostatně. To je spolehlivější a levnější než testovat, než když to budete dělat čtyřikrát.

"Vyvinuli jsme všechny čtyři kamery na společné architektuře, takže výběr senzoru byl podřízen napříč všemi. Chtěli jsme docílit velkého FPS, zejména u sestupové kamery", vysvětluje. MARDI, sestupová kamera mířící pod rover, měla jen dvě minuty během sestupu k povrchu planety a tak vysoká obnovovací frekvence byla nezbytná. Čip KAI-2020 byl nejmenší Kodakem vyráběný schopný 720p HD videa. "Také jsme pokukovali po 4Mpix senzoru, ale dokázal běžet jen poloviční rychlostí. A technologie CMOS neměla nejlepší zvuk v roce 2004. Pro dnešek je to zajímavá volba, ale v té době nikoliv.

Další výhodou pro snímače Truesense byla obeznámenost týmu s jejich chováním. "Získali jsme množstí zkušeností nahromaděných během desítky let práce s Kodakem a jejich Truesense snímači. Víme jak je ovládat - jsou to velice snadno ovladatelné CCD snímače", říká Ravine. Podobná spolehlivost byla potřeba pro paměť v kamerách, říká: "nakonec jsme použili flash paměť, protože jsme měli data z testů působení radiace."

pokračování...

[dArtagnan]

...dokončení

A nízký (podle moderních standardů) počet pixelů nemusí být problém, říká Ravine, protože Mastcamy budou fotit sešité obrázky z vícenásobných expozic. "Mozaika vyrobená z vícepixelové kamery nenabídne obrovské výhody nad tím, co dostaneme.

Rovine je pochopitelně hrdý na práci svého týmu, který se podílel na projektu, v den kdy se poprvé na roveru vztyčil stožár s kamerami: "Dostáváme obrázky z Marsu," podotkl. Ale není těžké postřehnout z hlasu zklamání, když zmiňuje zoom objektivy, které byly připraveny pro projekt: "nyní jsou uloženy v kontejneru na druhé straně budovy."

Je smutné, že zrušení projektu objektivů se zoomem pro MSL znamená, že nebude produkovat 3D záběry, v co původně tým doufal. "Měly to být objektivy se zoomem 6,5 - 100mm, které by umožnily nastavit oba na shodnou ohniskovou vzdálenost pro zachycení 3D obrazu," říká. A však problémy navrhování objektivů bez použití tekutých mazadel (které by vyždovaly elektřinu z baterií pro vyhřívání k zajištění trvalého provozu na Marsu při extrémně nízkých teplotách), se ukázak jako těžký a vývoj byl zastaven.

Hollywoodský režisér James Cameron byl součástí týmu a úspěšně loboval v NASA za znovu zahájení projektu zoom objektivů, které by ukazovaly pokrok Curiosity při výzkumu terénu Marsu. Bohužel ikdyž byl projekt znovu spuštěn, dokonce ani nadšení Jamesa Cemerona nestačilo k včasnému dokončení. "Chystáme se získat nějaké velké mozaiky s ohniskovou vzdáleností, kterou máme, ale nedostaneme širokoúhlé filmové okamžiky nebo 3D filmy z Marsu, které Cameron chtěl."

[dArtagnan]

Dovolím si malé shrnutí:
- specifikaci jsme vytvořili v roce 2004, v době kdy digitální fotografie zažívala překotný vývoj a obrovský boom a dalo se tedy očekávat, že za pět, resp. díky odkladu letu za 7 let bude tato technologie úplně jinde, ale přeci specifikaci nebudeme měnit
- máme zkušenosti se starým snímačem od Kodaku, co na tom, že nejlepší CMOS čipy dělá Canon, tak ho tam dáme
- stejně budeme fotit mozaiky, tak rozlišení 1200x1200 je úplně v pohodě... co mi to jen tak připomíná... že by slavnou hlášku, že 640kB paměti bude stačit všem?
- naproti tomu velké úsilí jsme věnovali zoomovatelným objektivům pro 3D snímky, což by přineslo velké riziko v podobě zatuhnutí pohyblivých částí a navíc si myslím, že vůbec potřeba nejsou - 3D snímky lze skládat (a také se tak děje) z navigačních kamer, nehledě na to, že kdo z vás často fotí ví, že u zoom objektivů se nejčasteji používají krajní polohy a umělecké snímky se zajímavou kompizicí se na Marsu asi příliš často fotit nebudou
- co naproti tomu hodnotím velice pozitivně, je kvalita optiky objektivů a především Mastcam s objektivem se 100mm ohniskovou vzdáleností

[KitFisto]

Pěkně dArtagnan

Jinak, víme už přesnou přenosovou rychlost dat?

[Dugi]

Díky za shrnutí celé problematiky.

KitFisto: Ona ta rychlost kolísá - záleží na tom, jak vysoko je družice nad obzorem atd. Takže přenosová rychlost se může lišit komunikaci od komunikace.

[baranka]

Pro zdejší hračičky zazněla na čt-24 blbá zpráva, díky nahrávání nového softwaru na Curiosity, nebude po tři dny možné vysílání obrázku.