Denne artikkelen er produsert og finansiert av Sintef - les mer.

Det avanserte 3D-kameraet er opprinnelig utviklet for bruk i blant annet grumsete farvann (Foto: Sintef)
Det avanserte 3D-kameraet er opprinnelig utviklet for bruk i blant annet grumsete farvann (Foto: Sintef)

Norsk teknologi klargjøres for Mars-oppdrag

Det avanserte 3D-kameraet er egentlig utviklet for bruk under vann, men dets spesielle egenskaper kan nå føre til at det blir sendt ut i verdensrommet.

Publisert

I lang tid har romsonder blitt sendt til Mars for at vi skal få en forståelse av planeten. Det neste steget blir å analysere prøver av steiner og støv.

Siden sondene som sendes til Mars ikke har kapasitet til å frakte med seg avanserte laboratorier, må prøvene i stedet fraktes til Jorden.

Det er i selve jakten på prøvene at det norske 3D-kameraet vil kunne bistå.

Målet med prøvene som skal hentes, er blant annet å undersøke om det noensinne har vært liv på naboplaneten vår.

I tillegg vil prosjektet forhåpentligvis gi oss mer kunnskap om de historiske klimaendringene på Mars, samt forberede oss på menneskelig utforskning av planeten.

Karl Henrik Haugholt ved Sintef har utviklet teknologien bak kamera (Foto: Sintef)
Karl Henrik Haugholt ved Sintef har utviklet teknologien bak kamera (Foto: Sintef)

Som radaren til en flaggermus

Undervannskameraet produserer 3D-bilder av høy kvalitet, og kan derfor brukes i operasjoner i grumsete farvann og uavhengig av optimale lysforhold.

Kameraet bruker det samme prinsippet som en flaggermus bruker for å finne insekter i lufta.

– Flaggermusen sender ut lydpulser og måler den tiden det tar fra den roper til ekkoet kommer tilbake. Jo lenger tid det tar før ekkoet høres, desto lengre unna er byttet. På samme måte sender kameraet ut lyspulser og måler tiden det tar før de kommer i retur, sier forsker Jens T. Thielemann i Sintef Digital. Han er prosjektleder for utviklingen av 3D-kameraet som har fått navnet UTOFIA.

Det er nettopp denne evnen til å måle avstand som resulterte i interessen fra den europeiske romfartsorganisasjon ESA.

Nå blir derfor kameraet nå tatt ut av vannet og testet sammen med annen mulig teknologi for å se om det kan brukes for romoppdrag.

Prøvene må hentes i fart

Prøvene skal hentes inn av NASA-fartøyet Mars-2020 som etter planen skal skytes opp allerede neste sommer. Etter at prøvene er samlet inn fra ulike områder på Mars og forseglet, vil de bli satt inn i en rund beholder som så skal skytes ut i bane rundt planeten.

Her blir det romfartøyet Earth Return Orbiters (ERO) oppgave å finne prøvene i beholderen og frakte dem tilbake til Jorden.

Kameraets oppgave blir å finne ut hvor beholderen befinner seg og spore farten for å kunne vedlikeholde en stabil bane.

Dette er for at romfartøyet skal kunne nå opp til beholderen med prøvene, plukke den opp og ta den med tilbake til jorden.

– Dette er et utfordrende prosjekt blant annet fordi beholderen må bli oppdaget tidlig og farten må kunne anslås. Selv om det vil være mulig å se beholderen helt opp til en tre kilometers avstand, vil det være vanskeligere å finne den riktige farten, sier Sintef-forsker Karl Henrik Haugholt, som har utviklet teknologien bak kameraet.

Keeperjobbing i space

3D-kameraet vil være festet til romfartøyet Earth Return Orbiter, og kameraets funksjon med å oppdage beholderen og nå opp til den, kan sammenliknes med å ta imot en fotball.

– Når vi mennesker skal ta imot en ball, bruker vi begge øynene samtidig for å finne ut hvor langt unna ballen er og hvor fort den beveger seg mot oss. To øyne gjør at vi kan oppdage og følge ballen i 3D. Hvis vi lukker det ene øyet, blir det mye vanskeligere – vi må jobbe i 2D. Sånn er det for kameraer også. Vanlige kameraer gir bare en 2D-posisjon, mens UTOFIA kan gi en 3D-posisjon til ballen, noe som gjør jobben mye enklere. Man kan kalle det keeperjobbing i space, sier Thielemann.

Kan brukes på droner og selvkjørende biler

3D-kameraet har mange fordeler som gjør at det kan brukes til mye forskjellig her på jorden. Fordi det kan måle avstanden til og formen på gjenstander, kan det brukes til alt fra selvkjørende biler og roboter til måling av biomasse som for eksempel brensel fra trær og planter, gjødsel, skogsavfall og brenntorv.

– Kameraet gjør det mulig å måle mengden av trær eller størrelsen på avlinger. Hvis bilder blir tatt ovenfra, vil det for eksempel være mulig å måle hvor høyt et tre er bare ved å se trekronen. Det samme gjelder avlinger. På denne måten kan man finne ut akkurat hvor mye skog som faktisk fins i et område eller hvor fort kornet gror. Dette er jo svært nyttig teknologi som, i dette tilfellet, vil fortelle bonden om tilvekst og biomasse, sier Thielemann.

Samtidig er kameraet kompakt slik at det kan enkelt tas med overalt.

– Du trenger bare en drone med grei kvalitet, og så kan du fly kameraet, sier Thielemann.