MastCam

Une MastCam est un ensemble de caméras fixes boulonné au mât vertical d'un rover martien, généralement positionné à 2 mètres ou plus au-dessus du pont du rover pour offrir une vue dégagée sur le terrain à l'avant et sur les côtés. Le système combine plusieurs têtes de caméra, chacune avec des focales et des filtres différents, pour capturer à la fois des images contextuelles larges et des travaux détaillés en gros plan. Sur le rover Curiosity, la configuration à double caméra comprend une unité avec une focale de 34 mm (vue large) et une autre de 100 mm (étroite/téléobjectif), permettant aux équipes au sol d'évaluer les cibles géologiques et de naviguer les obstacles sans repositionner l'ensemble du rover.

Le nom reflète son montage physique : un ensemble de caméras placé sur le mât du rover plutôt que sur des bras articulés ou des tourelles. Cette position fixe échange la mobilité contre la stabilité et l'efficacité énergétique. Parce que le mât est rigide et ne nécessite pas d'actionnement ou de puissance constante pour suivre les cibles, il consomme moins d'énergie électrique qu'une caméra de bras instrumenté. L'avantage de la hauteur signifie que la caméra dépasse le corps du rover et les obstacles bas, offrant aux opérateurs une vue dégagée sur les éléments éloignés.

Construction et capteurs

Les unités MastCam abritent plusieurs imageurs dans un seul boîtier scellé. Chaque tête de caméra utilise un motif de filtre de Bayer couleur superposé sur un capteur CMOS, permettant la capture d'images couleur en une seule exposition plutôt qu'à travers des cadres filtrés séquentiels. Les têtes de caméra sont séparées par une distance de base, ce qui permet une perception de la profondeur stéréoscopique lorsque les images sont traitées comme une paire stéréo. Les pare-soleil, les roues de filtres et les mécanismes de mise au point ajoutent au poids et à la complexité de l'ensemble, qui doit survivre aux températures extrêmes de Mars, allant d'environ 20 degrés Celsius en plein soleil à midi à moins 80 degrés Celsius la nuit.

Les débits de données et le stockage déterminent les choix de conception : comme la bande passante de transmission depuis Mars est sévèrement limitée, les images MastCam sont généralement compressées à l'aide de l'encodage JPEG avant d'être transmises à la Terre, ce qui introduit des artefacts de compression. Les images scientifiques brutes sont stockées sur la mémoire flash du rover mais téléchargées sélectivement ; les opérateurs doivent choisir quelles images justifient le coût de transmission. Cette contrainte façonne la manière dont les scientifiques du rover planifient les campagnes d'imagerie quotidiennes.

Le terme MastCam est devenu une référence standard dans les opérations des rovers martiens et est utilisé par les planificateurs de mission, les analystes d'images et les conducteurs de rovers lorsqu'ils discutent des objectifs d'imagerie quotidiens. Les systèmes de caméras connexes sur les rovers, tels que les Hazcams (caméras d'évitement des dangers) montées plus bas sur le châssis, remplissent des fonctions différentes ; la hauteur et la qualité optique de la MastCam en font l'imageur scientifique principal pour la reconnaissance géologique à distance. D'autres rovers emploient des systèmes de caméras similaires montés sur mât sous des noms différents, mais MastCam désigne spécifiquement l'héritage de conception à double unité à partir de Curiosity.