Ученые из Дортмундского университета создали высокоточные трехмерные модели местности в пределах посадочного эллипса вездехода ESA / Roscosmos ExoMars Rosalind Franklin. Цифровые модели местности (DTM) имеют разрешение около 25 см на пиксель и помогут ученым понять географию и геологические характеристики региона и спланировать путь движения ровера вокруг площадки.

Чтобы повысить точность моделей, команда разработала инновационную технику, которая интегрирует атмосферные данные в цифровые сцены. Модели были представлены Кей Уолфарт на Совместном совещании EPSC-DPS 2019 в Женеве в понедельник, 16 сентября.

DTM основаны на изображениях Марса с высоким разрешением, полученных с помощью инструмента HiRISE на орбитальном аппарате НАСА Mars Reconnaissance. Снимки HiRISE широко применяются в классическом стерео-методе, объединяющему два изображения, снятых под немного разными углами, для создания трехмерного изображения ландшафта. Тем не менее, традиционные стерео методы имеют ограничения при применении к безликим однородным областям, которые характеризуют многие пыльные и песчаные поверхности планеты, включая место посадки ровера.

Oxia Planum, посадочная площадка, выбранная рабочей группой ESA ExoMars по выбору посадочных площадок для марсохода, сравнительно плоская, чтобы минимизировать риск жесткой посадки и обеспечить доступ ровера для выполнения его миссии. Регион содержит глинистые минералы и структуры из древних русел рек, которые могут иметь следы прошлых следов жизни.

Для улучшения DTM команда из Университета Дортмундского университета применила метод под названием «Форма от затенения», в котором интенсивность отраженного света на изображении преобразуется в информацию о наклонах поверхности. Эти данные об уклонах интегрируются в стереоизображения, давая улучшенную оценку трехмерной поверхности и достижение наилучшего возможного разрешения в восстановленном ландшафте.

Кей Уолфарт объяснил: «С помощью этой техники можно воспроизвести даже мелкие детали, такие как рябь дюн внутри кратеров и грубость рельефа».

Марсель Гесс, первый автор исследования, сказал: «Мы уделили особое внимание взаимодействию света и марсианской поверхности. Области, наклоненные к Солнцу, выглядят ярче, а области, обращенные в сторону, — темнее. Наш подход использует соединение отражательной и атмосферной модели, которая включает в себя отражение от поверхности, а также атмосферные эффекты, которые рассеивают свет».

Ровер Rosalind Franklin ExoMars имеет набор научных инструментов для анализа горных пород и окружающей среды на Oxia Planum. Чтобы заглянуть под поверхность, он имеет дрель, которая будет отбирать пробы и доставлять их в бортовую лабораторию, предназначенную для обнаружения биосигнатур, а также инструменты для измерения содержания подземных вод. Миссия будет запущена летом 2020 года на российском ракета-носителе «Протон-М» и прибудет на Марс в марте 2021 года.