Было время, когда карты Луны создавались на основе телескопических наблюдений и рисунков. Действительно, сэр Патрик Мур создал карты Луны, которые использовались во время исторической высадки Аполлона. Теперь исследователи усовершенствовали метод создания точных карт на основе существующих спутниковых изображений. Их подход использует технику, называемую «форма из затенения», и включает в себя анализ теней для оценки особенностей и формы местности. Будущие лунные миссии смогут использовать карты для выявления опасностей на поверхности, что сделает их намного безопаснее.
Исследователи из Университета Брауна в Род-Айленде помогли усовершенствовать процесс картирования поверхности Луны, сделав его более точным, чем когда-либо прежде. В своей статье, опубликованной в журнале Planetary Science Journal и автором которой являются Бенджамин Боутрайт и его команда, подробно описаны улучшения в технике картирования. Он может создавать подробные модели поверхности Луны, чтобы выделять кратеры, хребты и склоны из составных 2D-изображений.
Высокодетализированные карты имеют решающее значение для лунных миссий и помогают планировщикам определить самое безопасное место для приземления. Они также могут использовать их для выявления областей, представляющих особый интерес, которые требуют дальнейшего изучения, что позволит сделать всю миссию гораздо более эффективной. Такие миссии, как проект «Артемида», выиграют, когда они направятся к южному полюсу Луны, области, которая плохо нанесена на карту. Карты местности в высоком разрешении помогут автономным системам посадки избежать опасностей.
Создание карт — трудоемкая работа, и ее сложно обеспечить точность, если уровень освещения в целевой области низкий. До сих пор интерпретация теней была менее чем эффективной, поскольку команда решала эти проблемы. В своей статье команда объясняет, как передовые компьютерные алгоритмы могут автоматизировать многие процессы и улучшить разрешение сгенерированных моделей. Их новое программное обеспечение дает лунным астрономам необходимые инструменты и информацию для создания более крупных и подробных карт поверхности.
Чтобы позволить ученым-лунам создать карту из изображений, необходимо как минимум два изображения одной и той же области. Каждое изображение должно быть идеально совмещено со своим аналогом, чтобы элементы одного изображения находились точно в том же месте, что и другое. До сих пор технология не позволяла делать несколько изображений местности и создавать идеальную карту. Боутрайт сказал: «Мы реализовали алгоритм выравнивания изображений, в котором он выбирает функции на одном изображении и пытается найти те же функции на другом, а затем выстраивает их в линию, так что вам не придется вручную отслеживать точки интереса на нескольких изображениях». , что требует много часов и умственных способностей».
Наряду с алгоритмом выравнивания изображений исследователи создали алгоритмы контроля качества и фильтры для удаления изображений низкого качества из процесса выравнивания. Ввод в процесс изображений только хорошего качества означает, что результат будет гораздо более высокого качества. Это аналогичная модель, которую используют в астрономических изображениях при обработке нескольких изображений с помощью методов наложения и выравнивания.
Чтобы оценить точность своей работы, команда сравнила результаты существующих карт Луны в поисках ошибок. К своему удовольствию, они обнаружили, что карты, созданные с использованием их усовершенствованной техники «форма из затенения», были более точными по сравнению с картами, полученными с помощью традиционных методов.
Источник: Новая методика исследователей из Университета Брауна предлагает более точные карты поверхности Луны.
