Uzay yolculuğu yapan dijital kameraların çözünürlüğünü hangi zorluklar kısıtlıyor?

NASA'nın Juno misyonunu okudum ve JunoCam hakkındaki Wikipedia makalesine rastladım ve Juno'nun yerleşik görünür ışık kamerası olan .

Makalede, sensörün çözünürlüğünün 1200x1600 piksel olduğu ve 2MP'nin hemen altında olduğu belirtiliyor.

Açıkçası, herhangi bir kamerayı derin uzaya ve Jüpiter etrafında sabit bir yörünge kurmak küçük bir başarı değil - ancak Juno'nun 2011'de piyasaya sürüldüğü gibi, JunoCam'ın sensörünün çözünürlüğü neden bu kadar düşük?

Sensör seçimi gibi tasarım değişikliklerinin lansmandan 4-5 yıl önce sonuçlanacağını varsayıyorum - belki de çok iyimser -. 2006-2007 yıllarında, giriş seviyesi tüketici DLSR'leri genellikle 10MP sensörleri kullanıyordu.

Temelde;

• Yüksek çözünürlüklü bir sensörü alandaki tehlikelere karşı sertleştirmek daha mı zor?

• Değilse, NASA'nın daha yüksek çözünürlüklü sensörler kullanmaktan kaçınmak için hangi nedenleri olabilir?

Derin uzay görevleri için öncelikli olarak bir gereklilik vardır: güvenilirlik. Genel olarak NASA Tercih Edilen Parçalar oldukça tuhaftır, çünkü öncelikli ihtiyaç olgun, iyi anlaşılmış bir teknolojiye yöneliktir. Çalışmayan en son teknoloji, şartlar altında kaşlarını çattı. Yani 10 yaşındaki görüntü sensörleri beklediğiniz gibi.

Ayrıca, bağladığınız JunoCam makalesini okursanız, veri aktarım hızlarının 11 günde 40 MB civarında oldukça yavaş olduğunu (ikinci paragraf, ilk cümle) görürsünüz. Görüntü boyutunu artırmak, elde edilebilecek görüntü sayısını azaltır ve görüntü sayısı ile görüntü çözünürlüğü arasındaki dengeyi belirlemek için çok fazla çaba harcanmasını bekliyorum.

Değerine göre, NASA programları için daha iyi veri hızları için baskı yapıyor, ancak sınırlı güç ve uzun menziller bunu önemsiz bir sorun haline getiriyor. LADEE misyonu birkaç yıl önce oldukça iyi çalışan LLCD'yi (Lunar Laser Communication Demonstrator) birleştirdi ve bu büyük bir vaat (alıcıda 1 bit / foton optik iletişim limiti) içeriyor, bu nedenle gelecekteki görevler çok daha iyi.

Uzayda çekilen fotoğrafların kalitesinin sensör çözünürlüğü ile sınırlı olduğu izlenimi altında görünüyorsunuz, bu durum böyle değil. Eşit derecede önemli faktörler, piksel sayısını arttırdıkça kötüleşen sensör hassasiyeti ve optik sistemin sağlamlığıdır.

Basitçe söylemek gerekirse, Jüpiter'e 10MP DLSRs kamera gönderecek olsaydınız, lansman sırasında karşılaştığı titreşimlerden sonra gerçek sensör çözünürlüğünün önemli olmadığı noktaya düzgün bir şekilde (veya hiç) odaklanamazdı. Ayrıca, kaliteli fotoğraflar çekmek için yeterli ışık elde edilmez.

Lansmandan önce 10 yıl gibi düşünün. Bir kez tasarlandıktan sonra tasarlanır - bileşenleri değiştirmek büyük bir risk faktörüdür ve bunu yapmak istemezler. Test için o zamanın büyük bir kısmı harcanmış olacak.

Bu, ucuz fırlatıcıların Dünya yörüngesine girdiği küçük, yarı tek kullanımlık uyduların cazibesidir - birini kaybederseniz, o kadar büyük bir şey değildir. Para ve zamana yapılan büyük yatırım ve bu şeyi Jüpiter'e götürmekle birlikte, risk eklemek genellikle iyi bir şey değildir.

Ayrıca, optik açıklıktaki kırınım, kullanılabilir fiziksel piksel boyutunu nispeten büyük bir değerle sınırlar. Ayrıntılar, DSLR'ler de dahil olmak üzere dijital kameralarda yaygın olan ince piksel aralığı ile mümkün olan etkili çözünürlüğü sınırladıkları için birkaç dakikalık web araştırmasına değer.

Veri iletim hızı dikkate alınmalıdır. Topladığınız görüntüleri geri göndermek zaman ve pil enerjisine mal olur.

İlk sorunuza: Evet: Bir pikseli küçültüp iyonlaştırıcı radyasyona olan duyarlılığını artırdığından mikro elektronikleri sert radyasyondan korumak çok daha zor olacaktır.