カメラがロシアのミッション「火星-96」のために元々開発されたという事実は、プロットの鮮明さをさらに高めます。2つの本格的なモジュールが製造され、較正されました。 しかし、ロシアのAMSが上段の故障により離陸軌道に進入せず、地球の大気圏に入ったときに崩壊した後、宇宙センサー技術研究所および惑星探査研究所は、計画された欧州ミッションで使用するためにバックアップモジュールを変更しました。 もちろん、「火星のスフィンクス」を暴き、火星の見事な3Dマップを編集した参加者の栄誉はロシアの装置には及ばなかったのは残念ですが、立体カメラ自体はこれが可能になったおかげで、別の話に値します。
HRSCは9チャンネルのCCDベースのカメラで、最大2メートルの詳細な写真を撮影できるだけでなく、デジタル地形モデルを構築できます。 カメラの主な詳細：デジタルユニット（デジタルカメラエレメントとセンサー、制御プロセッサー、データ圧縮ユニットへの電力供給を確保）および実際のカメラエレメント（光学系とセンサーが取り付けられているフレームは、ラジエーターとしても機能し、カメラヘッドには、自己レンズと光学ベンチ、フレーム内に取り付けられた超解像チャンネル）。
技術仕様
| HRSC | Src | |
|---|---|---|
| 機械的および電気的パラメーター | ||
| デジタルブロック | 232 mm x 282 mm x 212 mm | |
| カメラユニット | 510 mm x 289 mm x 270 mm | |
| 質量 | 20.4キロ | |
| 撮影時の消費電力 | 45.7ワット | 3.0ワット |
| 放射線防護レベル | 10盗む | |
| 光電子パラメータ | ||
| CCDのタイプ | THX 7808B | コダックカイ1001 |
| 物理的なピクセルサイズ | 7 x 7ミクロン | 9 x 9ミクロン |
| 高度250 kmでの空間分解能 | 10 x 10 m | 2.3 x 2.3 m |
| 1ピクセルの視野角 | 8.25 " | 2 " |
| CCDのアクティブピクセルの数 | 5184 pxの9 CCD | 1024 x 1032 px |
| グリップサイズ | 幅52.2 km（スキャン時間で決定される長さ） | 2.35 x 2.35 km |
| 潜在的な井戸の最大充填能力 | 420,000 e- | 48000 e- |
| スペクトルフィルター | 5パンクロマチック、4色 | - |
| スペクトル範囲 | ステレオチャンネル、測光および直下-675±90 nm、青-440±45 nm、緑-530±45 nm、赤-750±20 nm、近赤外-970±45 nm | - |
| MTF中心ピクセル | 50 lp / mmで0.4 | 50 lp / mmで0.28 |
| 最下点からMTF 20° | 50 lp / mmで0.33 | - |
| 信号対雑音比 | >> 100（パンクロマティックセンサー）
> 80（カラーセンサー、シアン> 40） | > 70 |
| デジタル機能 | ||
| リアルタイム圧縮 | present、jpeg | |
| 圧縮比 | 2-20（おそらく圧縮なし） | |
| 最大出力データレート | 圧縮後25 Mbps（軌道の高さの増加に伴い減少） | |
| 射撃 | ||
| ピクセル露出時間 | 2.24ミリ秒から54.5ミリ秒 | 0.5ミリ秒から50秒 |
| ピクセル加算 | 1x1,2x2,4x4,8x8 | - |
| 最終画像の表面サイズ（250 kmの撮影高さ） | 53 x 330 km | 2.4 x 2.4 km |
| 1日に送信されるデータの平均量 | 約2 Gbps | |
| データを保存するための内部バッファ | いや | 14ビットの解像度で4つの画像 |
| 1つの画像を撮影するフルサイクルの平均時間 | 3〜40分 | |
カメラヘッドにあるHRSC光学系は、チタンベースに取り付けられた焦点距離175 mm（f / 5.6）のアポテッサーレンズです。 透過係数は、青チャンネル（440 nm）の0.37からパンクロマティック範囲の0.68まで変化します。 中心ピクセル（直下）の光学系の周波数コントラスト特性（MTF）は50 lp / mmで0.4であり、直下から20°のずれがある場合、MTFは0.33です。
CCDは、プッシュブルームシューティング用に並列に配置された9つのThomson THX 7808B要素で構成されています（ HiRISEに関する記事で動作原理について詳しく説明しました）。 カメラヘッドの電子機器は、焦点面にある3つのモジュールで構成されています。 各モジュールには、3つのCCDとプリアンプが含まれています。 9個のCCDのそれぞれには、物理サイズが7μmの5184ピクセルが含まれ（HiRISEではピクセルは12μm）、飛行高度250 kmでピクセルあたり10 mの表面解像度を提供します。
HRSCを使用すると、3つから5つのセンサーラインを使用してステレオ写真を撮ることができます。これには、正面-直下-後方（±18.9°）に加えて、2列のセンサー（±12.8°）
センサーキャプチャ角度：ND-直下; S1、S2-ステレオ1およびステレオ2（±18.9°）; P1およびP2-測光1および測光2（±12.8°）; IR-近赤外線チャンネル（+ 15.9°）; GR-緑チャンネル（+ 3.3°）; BL-青チャンネル（+ 3.3°）; RE-赤チャネル（-15.9°）。 9つのセンサーラインすべてのフライトラインを横切るキャプチャー角度は±6°です。 SRC-超解像カメラのカバレッジ。
ステレオチャンネル、測光、天底は、675±90 nm、青-440±45 nm、緑-530±45 nm、赤-750±20 nm、近赤外線-970±45 nmのスペクトル範囲で動作し、SRCはパンクロマティック範囲で動作します。 すべてのチャンネルのスペクトル感度グラフ：
宇宙船の動きの方向に沿ったステレオ撮影により、大気と光の要因の影響を完全に回避できます。少なくとも3センサーラインの最終画像の形成に参加すると、1ピクセルの精度でデジタル地形モデルを作成するための明確な再構築が可能になります。 5つのパンクロマティック画像を使用する場合、最終フレームにはレリーフの測光特性も含まれます。
Super Resolution Channel（SRC）は、個別の光学系と、対応する電子機器を備えたCCDのアレイです。 SRC光学システムは、焦点距離が972 mm（f / 11）のMaksutov-Cassegrainシステム望遠鏡であり、その軸はHRSC光軸に平行です。 使用される光学スキームは、マクストフ望遠鏡と視度望遠レンズを組み合わせたもので、構造の全長を短縮し、マクストフシステムの色収差を補正します。 画質は回折限界にあり、コントラストは約25％、ナイキストは55.5 lp / mmです。
SRCセンサーは、1024 x 1032 pxの連続スキャンと9μmのピクセルサイズのKodak KAI 1001 CCDです。これにより、高度250 kmでピクセルあたり2.3 mの表面が得られます。 SRCは、機械的および電子的にHRSCに接続され、データをMars Expressに直接送信するのではなく、HRSCインターフェイスを介して別個の（10番目の）チャネルとして送信します。 SRCには特別なアンチブルーミング保護と電子露出制御があり、画像のブレを低減します。 超解像カメラの操作には、スポット、ラスター、連続の3つのモードがあります。 点線モードでは、画像はラスターモードでは連続して作成されず、特定の順序で作成されますが、連続した画像リボンが作成されます。
もちろん、0.3 mの空間分解能を持つHiRISEが存在する場合、HRSCの科学的価値の主な重点は、デジタル地形モデル（DTM）の構築にあります。 DTMを構築するための初期データは、天底、ステレオ、測光（天底の前面と背面）の5つのパンクロマティックチャネルからの地理参照画像に基づいています。 プロファイルの交差点とカメラの内部ジオメトリ、およびMars Expressの軌道のパラメーターを比較すると、3次元オブジェクトの座標のグリッドが取得され、それがラスターDTMに補間されます。 例：偽色のヘバキャニオン（ESA / DLR画像）：
アナグリフ画像は、HRSCセンサーで取得したデータからも簡単に取得できます。 地形モデルを取得するために、特に地形の影響を排除するために、いくつかのデータレベルの比較が必要な場合、アナグリフは単純に平面（Mars楕円体）の初期データの調整です。 1つの軌道からステレオデータを取得する場合、この調整により横方向の視差が減少し、RGBモデルの赤と緑の範囲で構成されるエピポーラ画像の優れたステレオペアが得られます。 例は、Hebe Canyon（ESA / DLR image）です：
この話を要約するために、あまり明らかではないものをいくつか指摘します。 最大0.3 m /ピクセルの解像度で撮影できるカメラがある場合、なぜ10 m /ピクセルの解像度で火星を撮影するのでしょうか？ 完全に想像を絶する解像度にもかかわらず、HiRISEは表面の1％しか除去できませんでした。 HRSCは火星の完全な3次元マップの作成をほぼ完了しました（2013年2月時点で90％）。 2番目の機能は、リアルタイムでステレオ化する機能です。 これは、火星の写真を撮る唯一のカメラです。軌道の異なる地点から撮影するのではなく（大気、光、その他の要因の影響が避けられない場合）、センサーの異なるラインで同時にスキャンします。
そして最後に、HRSCが作成した「火星のスフィンクス」の2つの画像を残し、カルトの信者＃naskryvaetが最終的に#europathicが隠れることを確認します;-)
