PanCam-3D-2021

Ausgangssituation / Motivation

Die ExoMars 2022-Mission wird einen Rover beinhalten, der mit einem Tiefbohrer und einer neuartigen Instrumentenkombination - zusammenfassend als Pasteur-Nutzlast bezeichnet - ausgestattet ist, um geologische und astrobiologische Untersuchungen durchzuführen, einschließlich der Entnahme von unterirdischen Proben und deren Analyse zur Suche nach molekularen Biosignaturen möglichen Lebens am Mars.

Inhalte und Zielsetzungen

PanCam als Stereo-/Mehrkamera-Instrument ist die Hauptquelle für wissenschaftliche Kartierung und geologische Kontextbereitstellung in ExoMars 2022. Zu den wissenschaftlichen Zielen von PanCam gehören die Erfüllung der Anforderungen der Mission an die digitale Geländekartierung sowie die Bereitstellung multispektraler geologischer Bildgebung, Farb- und Stereo-Panoramabilder, Wasserdampfvorkommen und optischer Tiefenmessungen von Staub.

3D-Vision ist ein wesentlicher Bestandteil der PanCam-Funktionen und des wissenschaftlichen Mehrwerts von ExoMars. JR und VRVis hatten in den letzten Jahren (und bis Ende 2020) die Instrumentenentwicklung mit der Bereitstellung von 3D-Visions- und Visualisierungssoftware im Rahmen von PRODEX-Verträgen unterstützt.

Methodische Vorgehensweise

Die hier vorgeschlagene Aktivität PanCam-3D-2021 wird die Vorbereitungen für den Beitrag zur 3D-Vision der Mission bis zur Landung im April 2021 abschließen, Post-Landing-to-Egress PanCam 3D-Vision-Operationen unterstützen und darüber hinaus den Missionsbetrieb bis zum Ende der nominalen Mission über einen Zeitraum von 6 Monaten mit einer Kontingenz bis Ende 2021 unterstützen.

Die Aktivität umfasst die folgenden Punkte, die für die Missionsziele von ExoMars und PanCam im Bereich der Kartierung, der geologischen Charakterisierung und schließlich der quantitativen Analyse der Marsoberfläche von wesentlicher Bedeutung sind:

• Beitrag zur PanCam 3D Wissenschaftsausbeutung
• Betrieb und Wartung der 3D-Visionsverarbeitungs- (PRoViP) und Visualisierungssoftware (PRo3D) für PanCam
• Ermöglichung und Aufrechterhaltung des kontinuierlichen Einsatzes von PRoViP und PRo3D für ExoMars Missionswissenschaftler und Ingenieure.
• Vorbereitung und Tests der Instrumentenkooperation mit CLUPI, WISDOM, Engineering-Kameras (NavCam, LocCam), Ma_Miss und ISEM im geometrischen Sinne.
• Überprüfung / Wartung / Aktualisierung der geometrischen Kalibration
• Vorbereitung und Training der wissenschaftlichen und technischen Missionsbetriebssoftware-Unterstützung mit Downlink 3D-Datenverarbeitung und Qualitätskontrolle,
• Durchführung von Werkzeugschulungen für Instrumententeams.

Das Projekt wird regelmäßig mit dem PanCam Science Team bei den Workshops des PanCam Science Teams synchronisiert.

PanCam Lead Co-I Gerhard Paar / JOANNEUM RESEARCH in seiner Rolle als Koordinator der Kartographie- und 3D-Arbeitsgruppe wird sicherstellen, dass die 3D-Vision- Verarbeitungsfunktionen des Instruments während der gesamten Mission einsatzbereit bleiben. PanCam-3D-2021 wird in einzigartiger Weise Nicht-Nominalfälle wie Wide Baseline Stereo Mapping, 3D-Datenfusion mit anderen Instrumenten wie CLUPI, ISEM und WISDOM sowie Satellitenbilddatenprodukte und Intra-Instrumentendatenkombinationen zwischen den PanCam Weitwinkel- und Hochauflösungskameras unterstützen.

Erwartete Ergebnisse

Die im Jahr 2019 & 2020 unter JR Lead erstellte geometrische Kalibrierung des Instruments wird kontinuierlich überwacht und gegebenenfalls im Einsatz korrigiert. Das PanCam-3D-2021-Konsortium wird wissenschaftliche Veröffentlichungen als Endergebnis des wissenschaftlichen Betriebs und der Datenverwertung von PanCam vorbereiten.

Projektleitung

JOANNEUM RESEARCH Forschungsgesellschaft mbH

Projektpartner:innen

VRVis Zentrum für Virtual Reality und Visualisierung Forschungs-GmbH

JOANNEUM RESEARCH Forschungsgesellschaft mbH
Leonhardstrasse 59
A-8010 Graz
Web: www.joanneum.at