¿Qué desafíos restringen la resolución de las cámaras digitales espaciales?

Hay un requisito fundamental para las misiones en el espacio profundo: la confiabilidad. En general, las Partes preferidas de la NASA son bastante pesadas, porque la necesidad primordial es una tecnología madura y bien entendida. La tecnología de vanguardia que no funciona está mal vista bajo las circunstancias. Por lo tanto, los sensores de imagen de 10 años son lo que usted espera.

Además, si lee el artículo de JunoCam que vinculó, verá (segundo párrafo, primera oración) que las tasas de transferencia de datos son bastante lentas, del orden de 40 MB por 11 días. Aumentar el tamaño de la imagen reduce el número de imágenes que se pueden adquirir, y espero que se dedique mucho esfuerzo a determinar la compensación entre la cantidad de imágenes y la resolución de la imagen.

Para lo que vale la pena, la NASA ha estado presionando para obtener mejores tasas de datos para sus programas, pero el poder limitado y los largos rangos involucrados hacen de este un problema no trivial. La misión LADEE hace un par de años incorporó el LLCD (Lunar Laser Communication Demonstrator), que funcionó bastante bien, y esto es muy prometedor (límite de comunicación óptica de 1 bit / fotón en el receptor), por lo que las futuras misiones podrán hacer una Mucho mejor.

Parece que tienes la impresión de que la calidad de las fotos tomadas en el espacio está limitada por la resolución del sensor, que no es el caso. Los factores igualmente importantes son la sensibilidad del sensor, que empeora a medida que aumenta el número de píxeles y la robustez del sistema óptico.

En pocas palabras, si tuviera que enviar una cámara DLSR de 10 MP en Júpiter, no podría enfocar correctamente (o en absoluto) después de las vibraciones que experimentó durante el lanzamiento hasta el punto en que la resolución real del sensor no lo haría. importar. Además, no obtendría suficiente luz para hacer fotos de calidad.

Piensa más como 10 años antes del lanzamiento. Una vez que está diseñado, está diseñado: cambiar los componentes es un factor de riesgo importante y es poco probable que deseen hacerlo. Se habrá gastado una gran cantidad de ese tiempo en las pruebas.

Este es el atractivo de los satélites pequeños, semi-desechables con lanzadores baratos que entran a la órbita de la Tierra. Si pierdes uno, no es tan importante. Sin embargo, con una inversión masiva en dinero y tiempo llevando esto a Júpiter, agregar riesgos generalmente no es una cosa buena.

Además, la difracción en la apertura óptica limita el tamaño del píxel físico utilizable a un valor relativamente grande. Los detalles valen unos minutos de investigación en la web, ya que también limitan la resolución efectiva posible con el paso de píxeles fino común en las cámaras digitales, incluidas las cámaras DSLR.

La tasa de transmisión de datos debe ser considerada. Cuesta tiempo y energía de la batería devolver todas las imágenes que recoja.

A su primera pregunta: Sí: proteger la microelectrónica de la radiación dura será mucho más difícil a medida que reduce el tamaño de un píxel y aumenta su susceptibilidad a la radiación ionizante.