Двадцать лет изображений Mars Express помогли построить мозаику Красной планеты

7 июня 2023 г.

Эта статья была проверена в соответствии с редакционным процессом и политикой Science X. Редакторы выделили следующие атрибуты, гарантируя при этом достоверность контента:

проверенный фактами

надежный источник

корректура

Мэтт Уильямс, Universe Today

Орбитальный аппарат «Марс-Экспресс», первая межпланетная миссия Европейского космического агентства (ЕКА), вышел на орбиту вокруг Марса 2 июня 2003 года. С тех пор зонд наносил на карту марсианскую поверхность с помощью стереокамеры высокого разрешения (HRSC), инструмента, созданного Немецким аэрокосмическим центром (DLR) с коммерческими партнерами. В прошлую пятницу (2 июня) в Европейском центре космических операций (ESOC) ЕКА в Дармштадте, Германия, состоялось празднование в честь 20-летия миссии.

Во время празднования с орбитального аппарата «Марс-Экспресс» на Землю в прямом эфире транслировалась серия глобальных цветных мозаичных изображений. Мозаика является результатом высотной кампании, проведенной научной группой HRSC, и современной обработки изображений. Результатом стала мозаика, не имеющая аналогов по детализации, пространственному разрешению и разнообразию цветов, которая дает ценную информацию о марсианской среде. Сюда входит раскрытие состава поверхности, демонстрация того, как когда-то здесь текла вода в прошлом, и современные метеорологические явления.

На протяжении почти 20 лет HRSC картировал почти всю поверхность Марса в цвете и трех измерениях с беспрецедентным разрешением. Это возможно благодаря четырем цветовым каналам камеры (красному, зеленому, синему и инфракрасному) и пяти панхроматическим надирным, стерео- и фотометрическим каналам. Камера, которой управляет Институт планетарных исследований DLR, изначально должна была работать всего один марсианский год (около 687 земных дней). Но успех миссии побудил ЕКА неоднократно продлевать миссию, в последний раз до конца 2026 года.

Снимки с большой высоты были запланированы и получены командой HRSC в Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) — Немецком аэрокосмическом центре — в Берлине. Разработку цветовой модели и обработку мозаики выполнил доктор Грег Майкл, астрофизик и радиоастроном из Свободного университета Берлина и соисследователь HRSC. Научная статья команды HRSC будет опубликована в ближайшем будущем вместе с набором данных с географической привязкой, предоставленным через гостевое хранилище ЕКА.

С момента запуска в январе 2004 года HRSC сфотографировал почти всю планету с разрешением от 50 до 20 м (от 164 до 65,6 футов) на пиксель. Обычно миссия фотографирует Марс с высоты около 300 км (186 миль), когда космический корабль находится на своей орбите ближе всего к планете. Однако для мозаики были использованы 90 отдельных изображений, сделанных с высоты от 4000 до 10 000 км (от 2485,5 до 6215 миль), охватывающих территорию примерно 2500 км (1550 миль) в диаметре и с пространственным разрешением 2 км (1,2 мили). на пиксель. Многие области мозаики отображаются с максимально возможным разрешением инструмента — 12,5 м на пиксель.

Еще одна впечатляющая особенность — уровень цвета, передаваемого на изображениях. Обычно очень сложно сделать снимки Марса, которые бы точно передали цвет его поверхности, из-за постоянно меняющейся прозрачности его атмосферы. Это вызвано различной степенью запыленности в атмосфере, которая вызывает рассеяние и отражение света, что приводит к цветовым сдвигам между изображениями. Чтобы подавить этот эффект, космические агентства часто используют обработку изображений, которая приводит к уменьшению вариаций цвета на больших расстояниях.

На этот раз новая кампания по наблюдению на большой высоте была использована для создания глобальной цветовой модели, которую команда HRSC использовала для привязки к цветам каждого изображения в мозаике. Это позволило добиться изменения цвета на большом расстоянии и привело к получению изображения Марса с невиданным ранее уровнем цветового разнообразия. Цветовые вариации также раскрывают информацию о его составе, который включает большое количество окисленного железа в поверхностном реголите. Именно поэтому Марс получил прозвище «красная планета», но наблюдения также показали, что на нем есть темные области, которые кажутся синими, серыми и черными.