Le telecamere per machine vision FLIR sono in viaggio per Marte.

Il 30 luglio la NASA ha lanciato la nuova missione con rover Mars 2020 Perseverance, che atterrerà sul pianeta rosso il 18 febbraio 2021. La missione principale del rover è cercare le tracce di antiche forme di vita microscopiche e raccogliere il primo campione di suolo marziano da riportare sulla terra. Ma il team della NASA sta preparandosi a un nuovo primato: il primo filmato di una navicella spaziale che atterra su un altro pianeta. Per la registrazione delle immagini della prima navicella che tocca il suolo marziano, i tecnici hanno scelto 6 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 7 minuti, durante i quali una sola mossa errata può rendere inutile l'intera missione.

Rendering della navicella spaziale con evidenziate le posizioni delle 6 telecamere CMOS FLIR. Immagine della NASA Jet Propulsion Laboratory California Institute of Technology. 

6 telecamere CMOS di FLIR acquisiranno video in alta definizione della navicella spaziale nelle fasi di ingresso, discesa e atterraggio (EDL, vale a dire i "7 minuti di terrore"). Le telecamere utilizzate per la missione su Marte sono della famiglia FLIR Chameleon3 e per la precisione cinque telecamere CMOS da 1,3 megapixel e una telecamera USB da 3,2 megapixel. La maggior parte del pubblico conosce le telecamere FLIR per l'imaging termico, ma le telecamere Chameleon3 sono un esempio della nostra gamma di telecamere per machine vision industriali non termiche di fascia alta. 

Ecco come avverrà l'atterraggio (e l'acquisizione del filmato):

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. Il video della NASA riportato di seguito dimostra come si aprirà il paracadute: 

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.

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 e inizia la sua storica missione.

Il rover Curiosity era dotato di un EDL simile. Per avere un'idea di come avverrà l'atterraggio di Perserverence, è possibile guardare questo video della NASA che descrive le difficoltà di un'operazione di atterraggio 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, ma i tecnici non si aspettano che restino in funzione a lungo nelle difficili condizioni climatiche di Marte (purtroppo sono state concepite per funzionare solo sulla Terra...). A quel punto però avranno già catturato le immagini senza precedenti di una navicella spaziale su Marte.

Anche se le nostre telecamere non sono state progettate per l'utilizzo fuori dell'atmosfera terrestre, la dedizione alla qualità di FLIR sia per la produzione delle telecamere che nel campo del controllo dei processi ha offerto alla NASA la garanzia che qualsiasi esemplare esaminato sarebbe stato rappresentativo delle unità oggi in volo. 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, ma abbiamo avuto comunque l'opportunità di testare i prodotti in assenza di gravità e a temperature prossime allo zero assoluto. Grazie alla NASA per averci offerto questa opportunità di test extraterrestri.

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 immagini al secondo, 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.