Hazcam

Eine Hazcam ist eine feststehende Weitwinkelkamera, die auf den vorderen und hinteren Stoßfängern eines Roboter-Rovers montiert ist und dazu dient, Hindernisse und Gefahren im Fahrtweg des Fahrzeugs zu erkennen. Auf den Mars-Rovern Curiosity und Perseverance trägt jeder Rover vier Hazcams: zwei nach vorne gerichtete und zwei nach hinten gerichtete Einheiten. Diese Kameras liefern Echtzeit-Aufnahmen an die autonome Navigationssoftware des Rovers und ermöglichen es dem Fahrzeug, Steine, Steigungen, Sanddünen und Geländeunebenheiten zu erkennen, bevor es hineinzufährt.

Hazcams arbeiten unabhängig von den primären wissenschaftlichen Instrumenten des Rovers und sind während Tag- und Nachtbetrieb aktiv. Vorwärts-Hazcams helfen dem Rover, sichere Fahrtrouten zu erkennen und zu vermeiden, über Kanten zu kippen oder im Sand stecken zu bleiben. Rückwärts-Hazcams überwachen den bereits zurückgelegten Weg und unterstützen Rückwärtsbewegungen. Die Kameras nutzen passive Sichtlicht-Bildgebung; sie senden keine Laser oder aktive Beleuchtung aus, obwohl die Rover zusätzliche Leuchten für Nachtfahrszenarien mitführen.

Konstruktion und Beschränkungen

Jede Hazcam hat ein sehr großes Sichtfeld von etwa 120 Grad, um Gefahren in der Nähe der Räder und Ecken des Rovers zu erfassen. Dieser große Winkel geht auf Kosten geometrischer Verzeichnung und niedriger Auflösung. Die Kameras müssen gegen Mars' extreme Temperaturschwankungen, abrasiven Staub und Strahlung gehärtet sein. Sie sind auch redundant; der Ausfall einer vorderen oder hinteren Kamera deaktiviert den Rover nicht, reduziert aber die Sicherheitspuffer und kann die autonome Fahrgeschwindigkeit verlangsamen.

Der Name Hazcam spiegelt seinen funktionalen Zweck wider: Er vermeidet Gefahren, anstatt sie zu untersuchen. Dies unterscheidet Hazcams von den Mast-Kameras und am Arm montierten Instrumenten des Rovers, die auf wissenschaftliche Bildqualität und Auflösung setzen. Hazcams sind im Grunde Ingenieurwerkzeuge für autonome Mobilität, keine Wissenschaftskameras, obwohl ihre Aufnahmen gelegentlich zur Missionsplanung und Veröffentlichung übermittelt werden.

Hazcam-Aufnahmen beeinflussen die Geschwindigkeits- und Trajektorienscheidungen des Rovers. Wenn das an Bord befindliche Stereo-Hazcam-Paar vor sich raues oder unsicheres Gelände erkennt, kann der Rover die Geschwindigkeit reduzieren, eine neue Route von der Missionsleitung auf der Erde anfordern oder anhalten und auf weitere Anweisungen warten. Diese Echtzeit-Gefahrenerkennung bietet eine kritische Schutzebene für teure und irreplaceable Maschinen, die Milliarden Kilometer entfernt arbeiten.