ความท้าทายใดที่จำกัดความละเอียดของกล้องดิจิตอล spacefaring?

ฉันได้อ่านเกี่ยวกับภารกิจจูโนของนาซ่าและได้เจอบทความ Wikipedia เกี่ยวกับ JunoCamซึ่งเป็นกล้องมองเห็นที่มองเห็นได้ของจูโน่

ในบทความกล่าวถึงความละเอียดของเซ็นเซอร์คือ 1200x1600 พิกเซลซึ่งออกมาต่ำกว่า 2MP

เห็นได้ชัดว่าการส่งใด ๆกล้องเข้าไปในพื้นที่ลึกและการสร้างความมั่นคงในวงโคจรรอบดาวพฤหัสบดีไม่มีฝีมือขนาดเล็ก - แต่เห็นเป็นจูโนเปิดตัวในปี 2011 คือเหตุผลที่ความละเอียดของเซ็นเซอร์ JunoCam เพื่อต่ำ

ฉันสมมติว่า - อาจจะมองโลกในแง่ดีเกินไป - การเปลี่ยนแปลงการออกแบบเช่นการเลือกเซ็นเซอร์จะได้ข้อสรุป 4-5 ปีก่อนการเปิดตัว ในปี 2549-2550 DLSR ของผู้บริโภคระดับเริ่มต้นมักใช้เซ็นเซอร์ 10MP

โดยทั่วไป;

• มันยากขึ้นหรือไม่ที่จะทำให้เซ็นเซอร์ความละเอียดสูงขึ้นแข็งตัวต่ออันตรายในอวกาศ?

• ถ้าไม่มีเหตุผลอะไรที่ NASA จะต้องหลีกเลี่ยงการใช้เซ็นเซอร์ความละเอียดสูงกว่า

มีข้อกำหนดสำคัญสำหรับภารกิจอวกาศห้วงลึก: ความน่าเชื่อถือ โดยทั่วไปแล้วชิ้นส่วนที่ต้องการของ NASA นั้นค่อนข้างนิ่งเงียบเพราะความต้องการที่สำคัญคือเทคโนโลยีที่ครบวงจรและเป็นที่เข้าใจ เทคโนโลยีล้ำสมัยที่ไม่ได้ทำงานขมวดคิ้วภายใต้สถานการณ์ ดังนั้นเซ็นเซอร์ภาพอายุ 10 ปีจึงเป็นสิ่งที่คุณคาดหวัง

นอกจากนี้หากคุณอ่านบทความ JunoCam ที่คุณเชื่อมโยงคุณจะเห็น (ย่อหน้าที่สองประโยคแรก) ว่าอัตราการถ่ายโอนข้อมูลค่อนข้างช้าตามลำดับ 40 MB ต่อ 11 วัน การเพิ่มขนาดภาพลดจำนวนภาพที่สามารถรับได้และฉันคาดหวังว่าจะมีความพยายามอย่างมากในการพิจารณาถึงการแลกเปลี่ยนระหว่างจำนวนภาพและความละเอียดของภาพ

สำหรับสิ่งที่คุ้มค่า NASA ได้ผลักดันอัตราการส่งข้อมูลที่ดีขึ้นสำหรับโปรแกรมของตน แต่กำลังไฟที่ จำกัด และระยะยาวที่เกี่ยวข้องทำให้ปัญหานี้เป็นเรื่องไม่สำคัญ ภารกิจของ LADEE เมื่อสองสามปีก่อนได้รวม LLCD (Lunar Laser Demon Demonator) ซึ่งทำงานได้ค่อนข้างดีและสิ่งนี้ถือเป็นสัญญาที่ยอดเยี่ยม (ขีด จำกัด การสื่อสารด้วยแสง 1 บิต / โฟตอนที่ผู้รับ) ดังนั้นภารกิจในอนาคตอาจทำได้ ดีขึ้นมาก

ดูเหมือนว่าคุณจะรู้สึกว่าคุณภาพของภาพถ่ายในอวกาศถูก จำกัด ด้วยความละเอียดของเซ็นเซอร์ซึ่งไม่ได้เป็นเช่นนั้น ปัจจัยที่สำคัญเท่าเทียมกันคือความไวของเซ็นเซอร์ซึ่งแย่ลงเมื่อคุณเพิ่มจำนวนพิกเซลและความทนทานของระบบออพติคอล

พูดง่ายๆก็คือถ้าคุณจะส่งกล้อง 10MP DLSR บนดาวพฤหัสบดีมันจะไม่สามารถโฟกัสได้อย่างถูกต้อง (หรือเลย) หลังจากการสั่นสะเทือนที่เกิดขึ้นระหว่างการเปิดตัวจนถึงจุดที่ความละเอียดของเซ็นเซอร์ที่แท้จริงไม่สำคัญ นอกจากนี้มันจะไม่เบาพอที่จะสร้างภาพถ่ายที่มีคุณภาพ

คิดเหมือนก่อน 10 ปีก่อนเปิดตัว เมื่อได้รับการออกแบบมันได้รับการออกแบบ - การเปลี่ยนแปลงองค์ประกอบเป็นปัจจัยเสี่ยงที่สำคัญและพวกเขาไม่ต้องการที่จะทำเช่นนั้น เวลาจำนวนมากจะถูกใช้ไปกับการทดสอบ

นี่คือการดึงดูดความสนใจของดาวเทียมขนาดเล็กแบบใช้แล้วทิ้งที่มีตัวเรียกใช้งานราคาถูกที่จะเข้าสู่วงโคจรโลก - ถ้าคุณสูญเสียไปอย่างใดอย่างหนึ่งมันก็ไม่ใช่เรื่องใหญ่อะไร ด้วยการลงทุนอย่างมหาศาลทั้งเงินและเวลาทำให้จูปิเตอร์ได้รับสิ่งนี้การเพิ่มความเสี่ยงโดยทั่วไปไม่ใช่สิ่งที่ดี

นอกจากนี้การเลี้ยวเบนที่รูรับแสงจะ จำกัด ขนาดพิกเซลทางกายภาพที่ใช้งานได้เป็นค่าที่ค่อนข้างใหญ่ รายละเอียดมีมูลค่าไม่กี่นาทีของการวิจัยทางเว็บเนื่องจากพวกเขายัง จำกัด ความละเอียดที่มีประสิทธิภาพด้วยระดับพิกเซลแบบละเอียดที่พบได้ทั่วไปในกล้องดิจิตอลรวมถึง DSLR

จำเป็นต้องพิจารณาอัตราการส่งข้อมูล ใช้เวลาและพลังงานแบตเตอรี่ในการส่งภาพที่คุณรวบรวม

สำหรับคำถามแรกของคุณ: ใช่: การปกป้องไมโครอิเล็กทรอนิกส์จากการแผ่รังสีแบบยากจะยากกว่านี้มากเมื่อคุณลดขนาดของพิกเซลและเพิ่มความไวต่อรังสีอิออน