Jenoptik: Немецкая оптика марсохода Perseverance

Марсоход NASA Perseverance, совершив успешную посадку 18 февраля 2021 года, посылает с Красной планеты на землю фото и видео до сих пор невиданного качества. На ключевых из его более 20 камер установлены линзы немецкой компании Jenoptik. Глава представительства Jenoptik в США Джей Кумлер рассказал DW об особенностях созданных для космоса новых типов линз и о том, как они тестировались.  

DW: Вы, наверное, увидели первые снимки с Марса раньше, чем остальной мир. Что вы подумали в тот момент и сколько бутылок шампанского выпили?

Джей Кумлер: Мы увидели снимки в то же время, как и все остальные. Их опубликовали вскоре после посадки одновременно для всех. Это был очень волнующий момент - смешанные чувства облегчения, гордости и, повторюсь, волнения, потому что мы знаем, насколько важна в ближайшие годы для марсохода надежная работа камер.

- Насколько то, что вы увидели, соответствовало вашим ожиданиям?

- Мы анализируем снимки, которые получаем справа, слева, спереди и сзади с разных камер - навигационных и камер распознавания опасности. По нашим оценкам, все работает отлично. 

- Какая фотография или видео были для вас особенными, чем-то вас удивили?

- Первая фотография всегда производит самое сильное впечатление, потому что это доказательство того, что марсоход в безопасности и находится на твердой поверхности. Это было фантастически. На первых снимках еще были видны специальные колпаки, которые нужны для защиты от пыли во время посадки. Когда колпаки сняли на второй день, и мы увидели четкие очертания горизонта - этот снимок был для меня самым запоминающимся.

- Специально для этого марсохода Jenoptik разработала три типа линз. Сколько их, где они установлены и в чем их особенности? 

- Jenoptik гордится быть частью команды по разработке камер. Мы занимались техническими камерами, которые помогают марсоходу при навигации и сборе образцов грунта. Кроме них есть еще научные камеры. Мы разработали четыре камеры распознавания опасности. Они расположены там же, где и у обычного автомобиля, - впереди и сзади в нижней части корпуса марсохода. Это сделано для того, чтобы он мог избегать любых столкновений. Марсоход работает автономно 24 часа до получения следующих указаний, его работа зависит от этих камер. Навигационные камеры расположены выше, на мачте, их тоже четыре, и они используются для того, чтобы смотреть вдоль линии горизонта и управлять марсоходом.

Есть еще действительно особенная камера - кэш-камера, она расположена на днище марсохода. Ее задача - смотреть в цилиндрические контейнеры, трубки, в которые собираются образцы марсианской почвы, и следить за тем, чтобы все шло по плану. Было бы очень неприятно, если бы контейнеры вернулись на Землю без проб. Эта кэш-камера особенно важная, поскольку она должна быть самой чистой. Если на ее линзах будут какие-то частицы, это может привести к загрязнению образцов с Марса. Для науки это было бы катастрофой. Коллеги из NASA говорят, что кэш-камера на марсоходе - одна из самых чистых, когда-либо созданных агентством.

- Любой, кто делал фотографии, например, на пляже, знает, как важно защищать объектив от песка, который может испортить линзы. Как вы защитили линзы на марсоходе с учетом тяжелых погодных условий на планете?      

- Для этого применяются защитные колпаки и защитный слой на самих линзах. Кэш-камера смотрит прямо в контейнер, в трубку, там больше ничего нет, поэтому она должна быть абсолютно чистой. Современные покрытия и защитное окно помогают предохранять оптику от повреждений.

- А как были защищены линзы во время посадки на Марс?

- Защитные колпаки очень массивные. Мы не занимались их разработкой, но они могут выдержать тяжелые условия при посадке.

- Разработанные с вашей помощью камеры применяются и на Земле или это чисто космическая техника?

- Они разработаны специально для Марса и этой миссии. С учетом нынешнего опыта их могут использовать и для будущих космических экспедиций. NASA предпочитает применять технологии, которые уже существуют. Мы не занимались разработкой непосредственно самих камер, но по сравнению с предыдущими экспедициями, они стали значительно лучше. У них более высокое разрешение, лучшая передача цвета и так далее. То есть для освоения космоса это большой шаг вперед, но на Земле их не используют. 

- Из чего и как сделаны линзы Jenoptik?

- Каждая из этих линз настолько мала, что уместится на ладони руки. Они изготовлены из разных видов стекла, чтобы получить необходимую коррекцию цвета. Кроме того, при разработке учитываются температурные условия на Марсе. Помимо чистоты линз температурный аспект был, пожалуй, одним из самых сложных.

- Снимки с Марса поражают четкостью, вас это удивило? Это результат хороших камер или хороших линз, или и того и другого?  

- Нет, нас это не удивило. Здесь во Флориде нам пришлось создать специальное оборудование для тестирования, с помощью которого линзы подвергались воздействию марсианских температур, в том числе на полюсах, а это ниже минус 100 градусов Цельсия. Испытания в лаборатории показали, что линзы не только могут выдерживать такие температуры, но и будут правильно "видеть".

- Jenoptik разработала для миссии три разных типа линз. Каким из них вы особенно гордитесь?

- Линзы на навигационных камерах самые заметные, скажем так. NASA использует их в том числе для панорамных снимков. Учитывая их высокое разрешение, это очень впечатляет.

- Навигационные камеры и камеры распознавания опасности двойные или стерео-камеры. Для чего это?

- Это дает возможность делать снимки с двух разных перспектив, как люди смотрят при помощи пары глаз, этот дает более широкий обзор.

- Jenoptik принимала участие в предыдущих миссиях NASA на Марс?

- Нет, для Jenoptik это первый раз, но наша фирма Coastal Optical Systems давно сотрудничает с NASA. Мы помогали создать телескоп Hubble, но это было до того, как в 2002 году мы стали частью Jenoptik.           

Смотрите также: