Kortene er praktiske til rejser. Men hvad nu hvis du rejser til et sted, der aldrig før er besøgt? På ExoMars-missionen, på grund af lanceringen næste sommer, har videnskabsfolk udviklet nye 3D-modeller af det område, der skal udforskes, hvilket kan være et gammelt delta fra Martian River.
Her er et stykke af en af de nye 3D-modeller, der netop er oprettet for at hjælpe ESAs Rosalind Franklin rover med at udforske Mars i 2021. Modellerne er så detaljerede, at de for eksempel viser som klitvægter inden i krater, som du ser her. Billede via TU Dortmund / NASA / JPL-Caltech / Europlanet.
Hvordan forbereder nutidige rumfarere sig på at søge i et ukendt terræn? Husk ikke at opdagelsesrejserne er robotter, og at forberederne er rumforskere og ingeniører. Næste sommer planlægges en ambitiøs ny mission til Mars lanceret. Den europæiske rumfartsagenturs (ESA) ExoMars-mission vil bære den robotmæssige Rosalind Franklin-rover til Mars. Rover vil søge efter bevis for fortidens Marsliv i Oxia Planum, en stor slet rig på ler og indeholder et gammelt floddelta. Hvordan forbereder de sig? Et team af forskere ved TU Dortmund University i Tyskland har oprettet ekstremt detaljerede 3D-modeller for landingsstedet. Disse videnskabsfolk sagde den 16. september 2019, at de ønsker at bruge modellerne til at forstå geografien og de geologiske egenskaber for denne uudforskede region på Mars og til at hjælpe med at planlægge roverens sti.
3D-modeller kaldes Digital Terrain Models (DTMs). De er en variation af digitale elevationsmodeller (DEM), der bruges af rumforskere til at forstå planeter, måner og asteroider. Disse særlige kort har en opløsning på cirka 25 centimeter pr. Pixel. En af forskerne, Kay Wohlfarth, præsenterede dem på sidste uges internationale astronomemøde i Genève, Schweiz.
Så hvordan blev modellerne oprettet?
En af de test 3D-modeller af terræn på Mars. Billede via TU Dortmund / NASA / JPL-Caltech / Europlanet Society.
En anden test 3D-modeller af terræn på Mars. Billede via TU Dortmund / NASA / JPL-Caltech / Europlanet Society.
Først bruger de billeder i høj opløsning af Mars 'overflade fra HiRISE-kameraet på NASAs Mars Reconnaissance Orbiter (MRO). Dette billede anvendes derefter til den klassiske stereometode til at kombinere to billeder taget fra lidt forskellige vinkler for at skabe et 3D-billede af landskabet. Men den slags stereoteknikker kan begrænses, når det kommer til støvede og sandede overflader - dybest set uden funktion - på steder som Rosalind Franklin landingssted, Oxia Planum. Af nødvendighed er landingsstedet relativt fladt for at sikre en sikker landing.
DTM'erne blev derefter yderligere forbedret ved anvendelse af en teknik kaldet Shape from Shading, hvor intensiteten af det reflekterede lys i billedet oversættes til information på overfladernes skråninger. Hældningsdata kombineres med stereobillederne, hvilket giver et meget bedre estimat af 3D-overfladen, samtidig med at man opnår den bedst mulige opløsning i det rekonstruerede landskab.
De resulterende modeller giver forskerne et meget mere detaljeret billede af landingsregionen. Som Wohlfarth forklarede:
Med teknikken kan selv små detaljer, såsom klitrygter inde i kratre og ru grund, gengives.
Kunstnerens illustration af Rosalind Franklin rover på Mars, en del af ESAs ExoMars-mission. Billede via ESA / ATG medialab.