Для более эффективного использования высокоточной и высокочувствительной аппаратуры орбитального модуля MRO специалистами НАСА была разработана следующая трехуровневая стратегия проведения научных исследований: ежедневный мониторинг всей доступной площади поверхности планеты (уровень «малого разрешения»), изучение отдельных регионов и уже затем – подробное изучение наиболее перспективных объектов или небольших по площади районов (уровень «высокого разрешения»).
Орбитальный модуль MRO несет на борту шесть основных комплектов научной аппаратуры и два дополнительных комплекса, которые предназначены для выполнения отдельных экспериментов. Кроме того, имеется специализированный навигационный и ретрансляционный комплекс.
Научно-исследовательское оборудование предназначено для проведения в течение двух лет основного рабочего периода восьми различных программ исследований Марса. Последние сгруппированы по трем направлениям, соответствующим вышеупомянутой стратегии научных исследований: глобальное картографирование по верхности планеты, изучение отдельных регионов и подробное, высокоточное исследование нескольких районов на поверхности Красной планеты, представляющих наибольший интерес для ученых.
Для решения вышеописанных задач на орбитальном модуле установлены:
– оптическая камера высокого разрешения HiRISE;
– малогабаритный видовой спектрометр CRISM;
– контекстная фотокамера CTX (Context Camera);
– радиолокационная станция SHARAD;
– станция MCS для зондирования атмосферы планеты;
– цветная камера MARCI.
Оптическая камера высокого разрешенияHiRISE (High Resolution Imaging Science Experiment – «научный эксперимент с выполнением съемки с высоким разрешением») считается основной научной аппаратурой MRO и предназначена для выполнения фотосъемки малых и сверхмалых объектов на поверхности планеты (наименьший размер различимого объекта составит всего 1 м), а также определения геологического состава каньонов, кратеров и выступов породы на поверхности Марса. Уникальность «эксперимента» заключается в том, что прибор подобного уровня никогда ранее на автоматических межпланетных станциях не устанавливался.
Для более красочного описания возможностей данной камеры специалисты НАСА используют такое сравнение: по их утверждению разрешение HiRISE настолько высоко, что позволит получить четкое изображение объекта размером с кухонный стол при выполнении фотосъемки участка поверхности Марса шириной 6 км. Говоря же техническим языком, съемка с 300-км высоты будет давать при полосе захвата шириной 6 км разрешение 30 см.
Диаметр основного зеркала входящего в состав камеры кассегреновского телескопа равен 50 см, а поле зрения составляет 1,15°. В фокальной плоскости камеры (ее масса – 66 кг) установлен комплект из 14 детекторов (по 2040х128 пикселей), имеющих разные светофильтры. Десять детекторов с красными светофильтрами (550-850 нм) образуют с малыми перекрытиями линию шириной 20 264 пикселей. Изображение формируется за счет интегрирования во времени 128 последовательных сигналов для каждой точки поверхности (шаг по времени соответствует скорости движения на орбите). Особенностью камеры является наличие еще и двух пар детекторов с сине-зелеными фильтрами (400-600 нм) и фильтром ближнего инфракрасного диапазона (800-1000 нм).
«Марсианский разведчик» над Красной планетой. Серебристый «круг» вверху – антенна направленного действия, основное средство связи с Землей и другими аппаратами. За ней, длинная узкая горизонтальная «черта» – это антенна станции SHARAD. По центру видна укрытая в черный защитный кожух камера высокого разрешения HiRISE. Слева от нее – желтого цвета ретрансляционный комплекс «Электра», а справа – контекстная камера CTX Слева: Станция MRO полностью собрана и установлена на ракету-носитель, стартовый комплекс №41, космодром на мысе Канаверал, штат Флорида
Получение конечного цветного изображения будет достигаться путем совмещения фотоизображений, выполненных с использованием трех разных фильтров. Кроме того, для получения трехмерных изображений наиболее важных объектов будет производиться фотосъемка последних под разным углом (на разных витках модуля на орбите). При этом разрешение таких «объемных» снимков по высоте составит около 25 см (!). По словам специалистов НАСА, данная фотокамера обеспечивает наилучшее с своем классе качество изображения благодаря достигнутому беспрецедентно высокому соотношению «сигнал-шум» (не менее 100) – результат применения новейших технологий в данной области. Объем запоминающего устройства камеры – 28 гигабайт. За два года работы (основной рабочий период) камера передаст на Землю до тысячи снимков с максимальным разрешением и около 9000 изображений более общего плана.