Varför har rymdsonder dåliga kameror?

Det här är något som förbryllat mig länge, varför rymdsonder alltid har kameror med låg upplösning. Projekten kostar många miljarder, men man utrustar sonderna med kameror som ger dålig upplösning.

Huygens-landaren tog dåliga bilder av månen Titan, de flesta i svartvitt, och den här i färg: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/b/bc/Huygens_surface_color.jpg (bilden är liten, och det är tydligt i och med artefakterna att originalet är ännu mindre).

New Horizons som är på väg till Pluto har en kamera med upplösningen 1024 x 1024 pixlar för svartvita bilder, så de måste färgläggas av bildbehandlare. Jag tycker att det är tråkigt med färglagda bilder eftersom de inte visar verkligheten. Jag brukar aldrig klicka på bilder med beskrivningen "artist's interpretation" på vetenskapssidor, eftersom de bara är fantasibilder.

Det måste finnas bra förklaringar till detta, som är bättre än att "rymdsonden tar bättre bilder än Hubbleteleskopet eftersom den kommer närmare, så man behöver inte en större sensor". Sedan länge finns det ju kompaktkameror med sensorer med upplösningen 4000 x 3000 pixlar och högre, för färgbilder dessutom, och de är ju varken stora eller otympliga, så varför utrustas rymdsonder för miljarder Dollars med pyttesensorer?

Huygens probe skickades från jorden 1997, digitalkameror var inte så himla hoppsanhejsanbra på den tiden. Sen vill man säkert inte ha nån strömslukande kamera heller och att skicka stora datamängder, som en högupplöst bild tar, till jorden är kanske heller något att slösa energi på.

Senapskorn har nog rätt.

Se t.ex på Curiosity på mars, som sköt upp i 2011 och landade på mars 2012, skickade denna detaljrik bild:

http://www.vancouversun.com/7065945.bin

Det är svårt, dyrt och tungt att bygga högupplösta strömsnåla kameror som klarar av de förhållanden, temperaturer och framför-allt strålning, som råder i rymden. Digitalkameror är hyfsat känsliga och även de sonder som skickas upp idag ligger efter i upplösning och funktioner just på grund av att det måste vara driftsäkert till 100%.
En högupplöst kamera ställer dessutom större krav på resterande utrustning då minnen och lagring måste vara dimensionerade därefter (eftersom datahastigheten mellan sond och jorden inte är den bästa så måste bilderna kunna lagras tills det finns utrymme att skicka dem) och lagringsmedia och kosmisk strålning går inte ihop. Resultatet är att man gärna använder sig av säkrare tekniska lösningar som ger lägre men garanterad funktionalitet. Bilder är inte det viktigaste för de flesta sonder och man kan alltid ta många bilder som sedan bearbetas på jorden till en högre upplöst bild vid behov.

Huygens sonden var inte huvuduppdraget. Det var bara en liten extragrej man slängde på Cassinisonden. Och tar Cassini dåliga bilder?
http://apod.nasa.gov/apod/image/1209/tethysrings_cassini_1005.jpg
http://apod.nasa.gov/apod/image/1204/iojupiter_cassini_999.jpg
http://apod.nasa.gov/apod/image/1201/PIA14910.jpg

Och du kommer väldigt långt med en liten svartvit kamera. Bara att ta tre genom olika färgfilter och du har en perfekt färgbild. Sen kan man ta mänger med bilder ur olika vinklar och stitcha ihop till en gigantisk bild.
http://apod.nasa.gov/apod/image/1303/PIA16853mercury.jpg
http://apod.nasa.gov/apod/image/1302/curiosity_sol-177bodrov600.jpg

Man behöver inte kameror med monsterupplösning i rymden för saker och ting rör sig inte precis. Det är inte som att ta bilder på en fotbollsmatch...

Praetori, jag kan köpa förklaringen med lagringen och överföringen av data och så säkert system som möjligt.



Det är nog också en del av förklaringen till varför fotografering är nedprioriterat.

Om man upptäckte en planet kring Alfa Centauri och skickade dit en sond, och forskarna bestämde sig bara för att låta den söka efter koldioxid och vatten när den landat, och utelämnade kamera eftersom det skulle bli för dyrt och komplicerat, hur tråkig vore inte den rymdsonden för allmänheten? Sonden kanske landar i en fantastisk värld, men vi får inget veta om det, utan bara får tråkiga siffror och grafer över ett par kemikalier.

Jag tycker att det är mycket viktigt att allmänheten får se rymden och andra världar så mycket som möjligt, för att öka intresset för astronomi. Det är ju tråkigt om rymden bara blir något för siffernördar och sagofilmer som Star Wars. I det långa loppet hänger ju hela vår mänskliga framtid på rymdforskningen.

Huygenssonden hade varit fullkomligt ointressant för 99,99% av allmänheten om den inte hade tagit bilder. Rubriker som "Metan hittat på Titan" skulle bara ha fått mig att tänka "jaha".


Nej, inte alls.

OT: Det finns minst en planet kring Alpha Centuri!

Sedan är kravet att tekniken skall vara väldigt beprövad och inte bara senaste sensorn från japan. Tekniken på Huygens var säkert fryst ett par år innan uppskjutning.

Sen är bandbredden en rätt viktig faktor. Många gånger har du inte högre överföring än från ett gammalt modem, och då vill man inte gärna skicka så där jätte-högupplösta bilder.

Allt beror på vilken planet man är på, skulle man idag skicka sonder för att få bilder från månen skulle inte bandbredd och kamera vara det största problemet, när man hur som helst skall skicka bilder från Mars gäller andra regler.

Curiosity har till exempel en hastighet av 128 kbps och kan överföra 250MB per dygn.

Helt enkelt så är 250MB faktiskt ganska mycket, vad tar en högupplöst bild från en top-of-the-line systemkamera? 3 MB?

Att man sen skall lösa alla andra problem med lagring under hög strålning, värme osv får man större problem och kan inte stoppa in en Canon D50.

En RAW-fil kan ligga på runt 30-50 Megabyte. JPG på 10-15 Megabyte. Från en modern systemkamera med 20 Mpixel och uppåt då ungefär.

Sen skulle jag nog tro att dom heller skickar ut något som motsvarar digitalbackstycke till mellanformat. 60-80 Megapixel. Det blir riktigt stora filer.

Här är exempelvis RAW-bilder från MSL:
http://photojournal.jpl.nasa.gov/targetFamily/mars?subselect=Mission%3AMars+Science+Laboratory+% 28MSL%29%3A

Edit. Ursäkta. Här: http://mars.jpl.nasa.gov/msl/raw/

http://www.msss.com/msl/mastcam/MastCam_description.html
http://www.cultofmac.com/183823/183823/

Bästa kameran är en 2 MP kamera. 1200x1200. Som sagt, 8 år sedan kamerorna valdes.

På samma sätt använder man gamla datorer med Windows 2000 (?) på ISS. Tänk alla tester de måste utföra, all mjukvara osv som de byggt... inte bara att ta en monsterkamera och slänga in när man ska planera 8 år i förväg.