2019-09-17 20:53:01
火星的三维模型帮助罗莎琳德富兰克林火星探索古老的生活

火星的三维模型帮助罗莎琳德富兰克林火星探索古老的生活.jpg

多特蒙德大学的科学家们在ESA / Roscosmos ExoMars流浪者Rosalind Franklin的着陆椭圆内生成了高精度的三维地形模型。数字地形模型(DTM)的分辨率约为每像素25厘米,有助于科学家了解该地区的地理和地质特征,并规划火星车站点周围的路径。

为了提高模型的准确性,该团队开发了一种创新技术,将大气数据集成到数字生成的场景中。这些模型将于9月16日星期一在日内瓦举行的EPSC-DPS联席会议上由Kay Wohlfarth主持。

DTM基于美国宇航局火星侦察轨道器上的HiRISE仪器的高分辨率火星图像。 HiRISE图像已被广泛应用于经典立体方法,该方法将两个图像从略微不同的角度组合,以创建景观的三维图像。然而,传统的立体技术在应用于无特征的均匀区域时具有局限性,该区域表征许多尘土和沙质行星表面,包括漫游车的着陆点。

Oxia Planum是ESA为Rosalind Franklin设计的ExoMars登陆选址工作组选择的着陆点,相对平坦,可以最大限度地降低硬着陆的风险,并确保火星车能够完成任务。该地区包含古代河床中的粘土矿物和结构,可能带有过去的生活痕迹。

为了增强DTM,TU Dortmund大学的团队应用了一种名为“Shading Shape”的技术,其中图像中反射光的强度被转换为表面斜率上的信息。这个斜率数据被集成到立体图像中,改进的三维表面估计,并在重建景观中实现最佳分辨率。

Kay Wohlfarth解释说:“通过这项技术,即使是小型细节,如陨石坑和粗糙基岩内的沙丘涟漪也可以再现。”

该研究的第一作者马塞尔赫斯说:“我们特别关注光与火星表面之间的相互作用。朝向太阳倾斜的区域看起来更亮,而朝外的区域看起来更暗。我们的方法使用了一个联合反射率和大气模型,包括表面反射以及漫射和散射光的大气效应。“

罗莎琳德富兰克林ExoMars火星车将携带一套科学仪器来分析Oxia Planum的岩石和地表环境。为了在表面下方观察,它带有一个钻头,可以取回样品并将其运送到设计用于检测生物印记的机载实验室,以及探测地下水含量的仪器。该任务将于2020年夏天在俄罗斯Proton-M发射器上发射,并于2021年3月抵达火星。

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