Uma câmera a bordo do orbitador Mars Express encontra um novo sopro de vida.
Às vezes, as limitações podem levar à inovação. UM artigo recente destaca como os pesquisadores estão utilizando a VMC (Câmera de Monitoramento Visual) a bordo do venerável orbitador Mars Express da Agência Espacial Europeia (ESA).
O trabalho é uma colaboração entre a Agência Espacial Europeia (ESA), o Instituto de Astrofísica IAA-CSIC da Andaluzia, Espanha, o Instituto de Astrofísica e Ciências Espaciais de Lisboa, Portugal e o Instituto Havaiano de Geofísica e Planetologia da Universidade do Havai. ‘eu.
Uma webcam de Marte
Mars Express é a primeira missão da ESA a Marte. Lançado em um foguete Soyuz, o Mars Express chegou em órbita ao redor do Planeta Vermelho no dia de Natal de 2003. O VMC foi projetado com um propósito principal: monitorar a partida do malfadado módulo de pouso Beagle 2, que foi lançado pela Mars Express em dezembro. 19opouco menos de uma semana antes da inserção orbital. A câmera foi desligada após a conclusão do lançamento do Beagle 2 e colocada novamente online em 2007.
“(A) câmera VMC foi originalmente planejada para tirar apenas algumas fotos do lançamento do módulo de pouso”, disse Alejandro Cardesín-Moinelo (ESA Mars Express Science Operations) Universo Hoje. “A câmera foi então ‘esquecida’ por alguns anos, até ser ligada novamente em 2007 como um teste de engenharia. Isso mostrou um grande valor para divulgação pública e assim passou a ser operado regularmente. Nos últimos anos, as imagens VMC começaram a se tornar cada vez mais populares e chamaram a atenção da comunidade devido ao seu potencial científico.”
Uma órbita única
O VMC foi inicialmente encarregado apenas de obter imagens suplementares de Marte. Uma colaboração de 2016 gerou um impulso para atualizar a câmera para uso científico. Em 2018, encontrou uma função de monitoramento do clima marciano. A Mars Express está em uma órbita quase polar. Seu distante ponto de observação de apoapsis de 11.560 quilômetros ao longo de sua órbita de 7,5 horas é ideal para observações completas do disco.
A pequena câmera VMC possui um amplo campo de visão de 40 por 30 graus. Isso significa que ele monitora o clima completo do disco em Marte. A Mars Express também oferece a principal vantagem de uma órbita mais flexível em comparação com outras missões. A missão vê regiões em momentos e iluminações diferentes.
Mars Express como satélite meteorológico
“O VMC provou ser um grande trunfo na monitorização global da atmosfera marciana, complementando todos os outros instrumentos científicos e fornecendo informações muito úteis sobre fenómenos meteorológicos, principalmente aerossóis atmosféricos, nuvens de gelo e tempestades de poeira”, afirma Cardesín-Moinelo. “Entre as muitas contribuições científicas, a principal descoberta foi o impressionante Arsia Mons ‘nuvem alongada‘ avistou em 2018, uma nuvem de 1.500 quilômetros que não havia sido relatada por nenhuma missão anterior.”
O fluxo de trabalho de imagem para VMC usa quadros enviesados, planos e escuros, não muito diferente do que os astrofotógrafos amadores usam para processar imagens. O VMC é semelhante às antigas webcams da virada do século e produz pequenas imagens que são fáceis de transmitir para a Terra.
Isto também permite que o VMC realize ciência séria. O instrumento é calibrado para fotometria de disco completo, útil para rastrear o clima e as mudanças em Marte. Embora o VMC tenha uma faixa dinâmica limitada, a execução de uma variedade de exposições permite a imagem HDR (High Dynamic Range) necessária para revelar recursos indescritíveis. As câmeras dos smartphones usam esse tipo de ‘hack’ para revelar detalhes.
Evolução de uma câmera de Marte
“A VMC é semelhante a uma câmera padrão ‘barata’ de celular do início dos anos 2000, com menos de 0,2 megapixels”, diz Cardesín-Moinelo. “Isso não pode fornecer um grande nível de detalhe, mas está localizado em um ‘lugar extraordinário’, voando ao redor de Marte. Isto permite-nos recuperar diariamente dezenas de imagens do disco completo de Marte, para que possamos monitorizar as nuvens atmosféricas e as tempestades de poeira, o que não poderíamos fazer com nenhum outro instrumento. Este tipo de câmara grande angular ‘barata’ revelou-se muito útil, por isso estamos agora a pressionar para pilotar uma câmara atualizada em missões futuras, com mais resolução e melhor desempenho para melhorar a monitorização global do planeta.”
Mas o VMC também tinha outros problemas a superar para fornecer dados científicos cruciais. Primeiro, o relógio interno da Mars Express não é totalmente preciso. Além disso, os engenheiros fixaram o VMC no chassi da espaçonave. Isso significa que aponta para onde a Mars Express aponta durante as operações. Além de usar imagens do campo estelar para obter uma posição da nave espacial, a equipe usa trânsitos das luas Fobos e Deimos através do disco de Marte como um relógio para calibrar imagens e verificar carimbos de data e hora.
O VMC não está sozinho no monitoramento do clima marciano. A Mars Hope, dos Emirados Árabes Unidos, também faz imagens completas do disco e pode ajudar a ver o que está acontecendo atualmente. Esses pontos de vista opostos são úteis à medida que a temporada de tempestades de poeira evolui. Outros instrumentos, como o JunoCam, a bordo da missão Juno da NASA, em órbita ao redor de Júpiter, são projetados exclusivamente em torno de um tipo semelhante de colaboração pública.
Câmeras Pequenas para Missões Pequenas
Finalmente, esses tipos de câmeras básicas estão se tornando equipamentos padrão em pequenos satélites. Exemplos na ciência planetária incluem os cubesats Mars Cube One MarCO-A e B que pegaram carona com os satélites da NASA Módulo de pouso Mars Insight que passou por Marte em 2018, as sondas Minerva-II a bordo do Missão do asteroide Hayabusa 2e da Agência Espacial Italiana Missão LICIACube que testemunhou o impacto do DART no asteróide Dimorphos em 2022.
Certamente, esta é uma mudança de jogo para as previsões meteorológicas marcianas. É fascinante ver as imagens únicas de Marte fornecidas pelo VMC, como uma demonstração de como o hardware antigo no espaço pode encontrar um novo propósito.
