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2021/02/22

Video, foto e audio stupefacenti da Marte: l’atterraggio di Perseverance

Ultimo aggiornamento: 2021/02/26 16:30.

La NASA ha appena rilasciato una serie di video assolutamente, inimmaginabilmente spettacolari ripresi dalle telecamere di bordo durante l’atterraggio di Perseverance, insieme a una bordata di fotografie, alcune delle quali sono già state elaborate per creare immagini panoramiche a 360° come questa (che vista in un visore per realtà virtuale è totalmente immersiva, sembra proprio di essere seduti sul Rover a guardare il panorama di Marte):

O queste:

Non c’è niente da fare: il video a colori batte completamente la fotografia statica nel dare la sensazione di essere lì e nel permettere di capire concretamente la dinamica degli eventi. E oltre al valore mediatico spettacolare, viscerale di questi video, c’è il fatto che vediamo per la prima volta con immagini fluide in movimento cosa succede realmente durante un atterraggio su Marte. Anche gli scienziati e i progettisti dei veicoli spaziali sono entusiasti, perché finalmente vedono direttamente i comportamenti dei materiali e della polvere che prima potevano soltanto stimare.

Pubblicherò le altre man mano che mi riprendo dall’emozione: e questo non è che l’inizio, visto che a bordo ci sono telecamere stereoscopiche da 20 megapixel e c’è persino un elicottero con una telecamera tutta sua. 

Per ora chiarisco che le immagini sono grezze e non sono ancora state elaborate per fornire i colori reali (ossia come li vedrebbe il nostro occhio) e segnalo che le immagini vengono pubblicate man mano a questo indirizzo: 

https://mars.nasa.gov/mars2020/multimedia/raw-images/

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Questa è la zona di atterraggio di Perseverance, vista dall’orbita marziana grazie allo strumento HiRise a bordo della sonda Mars Reconnaissance Orbiter. Da sinistra, il paracadute e la carenatura posteriore; lo stadio di discesa; il rover vero e proprio; lo scudo termico. Ognuno dei riquadri ha un lato di circa 200 metri (credit: NASA/JPL/University of Arizona). Stando ai dati dichiarati nella conferenza stampa dalla NASA (la trovate più sotto), rispetto a Percy lo stadio di discesa si trova a circa 700 metri, il paracadute sta a circa 1200 metri e lo scudo termico è a 1500 metri.


Alcuni dettagli dell’immagine di HiRise: ecco Perseverance (fonte).


Lo stadio di discesa o “gru volante”, il cui impatto intenzionale ha creato un ventaglio di detriti:

 

Il paracadute:


Suoni! Uno dei microfoni di bordo ha registrato il rumore di bordo del veicolo e una folata di vento marziano. Altri campioni audio sono qui. Siamo talmente abituati al silenzio delle riprese nel vuoto che non pensiamo mai al fatto che questi veicoli sono pieni di motorini, attuatori, parti mobili che fanno rumore. E il fatto che si possa sentire questo rumore ci ricorda molto potentemente che questa sonda è su un pianeta, un pianeta che ha un’atmosfera, non un deserto senz’aria come la Luna.

Il paracadute, con la sua colorazione asimmetrica usata per rilevare eventuali rotazioni o deformazioni e contenente un codice da decifrare (ne parlo più sotto):

 

La gru volante a razzo, uno dei veicoli spaziali più pazzeschi mai concepiti, vista da sotto, dal punto di vista di Percy durante lo sgancio. Notate che i motori non emettono fiammate: sono alimentati a idrazina con catalizzatore, che brucia senza produrre fiamme colorate. È lo stesso fenomeno che si nota nelle missioni lunari Apollo, in cui i motori del Modulo Lunare usavano una miscela di Aerozine 50 (50% idrazina, 50% dimetil idrazina asimmetrica) e tetrossido di diazoto che non produceva fiammate visibili (cosa che i lunacomplottisti non hanno ancora capito).

 

Andy Saunders ha ricalibrato e ripulito un’altra immagine della skycrane:

 

Questa è un’elaborazione stereoscopica delle immagini riprese dalla “gru volante” (servono gli occhialini rossi e blu), creata da Nathaniel Bradford:


La conferenza stampa di presentazione delle immagini e dell’audio (da 38:22), che fornisce moltissimi dettagli della manovra di atterraggio (compresa la presenza di un messaggio nascosto nel paracadute e già scoperto dagli appassionati in poche ore) e spiega bene cosa si vede nei video:

Una chicca fra le tante: le telecamere hanno ripreso fino a ben 75 fotogrammi al secondo (il triplo della cadenza normale). A parte le riprese su pellicola sulla Luna delle missioni Apollo, che comunque arrivarono solo a 12 fotogrammi al secondo (e 10 in video), non credo che ci sia mai stata una ripresa su un corpo celeste fatta con cadenze vicine a quelle necessarie per ottenere immagini realmente fluide. Notate inoltre che una di queste telecamere, montata sulla gru volante, ha trasmesso immagini fino all’ultimo istante, quando è stato sganciato il rover, sfruttando il cavo spiralato che si vede nelle foto qui sopra, e il file video è sopravvissuto al tranciamento improvviso del cavo.

Sul rover ci sono dei pannelli di riferimento per la calibrazione del colore nelle foto. La calibrazione e i suoi pannelli sono spiegati in grande dettaglio, insieme al significato delle icone e delle diciture, qui):


 

Uno dei pannelli è questo, segnalato da @Rainmaker1973:


 

Chicca: c’è anche una “foto di famiglia” dei vari rover marziani, che ricorda molto gli adesivi che si mettono sulle automobili per rappresentare le famiglie a bordo:

 

C’è anche una foto della colonna di fumo prodotta dallo schianto della gru volante, vista da una delle telecamere di Perseverance. Spettacolare.

Vale la pena di confrontare la potenza di calcolo di Perseverance con quella di uno smartphone: il suo processore principale è una terna di BAE RAD 750, che operano fino a 200 MHz (un iPhone 11, classe 2019, opera a dieci volte questa frequenza). Lentissimo, ma è protetto contro le radiazioni, cosa di cui l’iPhone non ha bisogno (per questo nello spazio si usano processori “vecchi”: essendo meno densi di componenti, sono meno sensibili alle radiazioni). Percy include anche dei processori FPGA Virtex-5 usati per la navigazione e per l’elaborazione delle immagini.

Il rover ha 2 GB di memoria flash, 256 MB di RAM dinamica e 256 KB di EEPROM. Oggi uno smartphone con meno di 16 GB di memoria flash è impensabile: l’iPhone 12 parte da 64 GB. Per cui se le immagini arrivano da Marte un po’ a rilento, non lamentatevi. State usando tecnologia degli anni Novanta. Vi ricordate com’era l’informatica di quei tempi? Appunto.

Le specifiche complete dei processori e delle telecamere di Perseverance sono su Nasa.gov (anche qui).

Le fotocamere di Perseverance sono posizionate in modo da consentire foto stereoscopiche in altissima risoluzione. Già ora gli appassionati stanno estraendo le parti comuni delle foto scattate da fotocamere differenti per ottenere immagini 3D. Fra questi appassionati c’è anche Brian May, che insieme a Claudia Manzoni ha creato queste foto:


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