火星高精度三维地形模型出炉!分辨率高达每像素25厘米

多特蒙德大学的科学家在ESA/Roscosmos ExoMars火星车漫游者Rosalind Franklin的着陆椭圆内生成了高精度三维地形模型。数字地形模型(DTM)的分辨率约为每像素25厘米,将帮助科学家了解该地区的地理和地质特征,并规划火星车漫游者绕的路径。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。

这些模型将由Kay Wohlfarth于2019年9月16日星期一在日内瓦举行的EPSC-DPS 2019年联席会议上提交。数字地形模型(DTM)是基于NASA火星侦察轨道器上的HiRISE仪器拍摄的火星高分辨率图像。HiRISE Imagery已被广泛应用于经典的立体方法,即将两幅从略微不同的角度拍摄的图像组合在一起,以创建景观3-D图片。然而,传统的立体声技术在应用于无特征、均匀的区域时具有局限性,这些区域具有许多尘埃和沙尘的行星表面特征,包括火星车漫游者的着陆点。

欧空局ExoMars着陆点选择工作组为Rosalind Franklin选择了OXIA Planum着陆点,该着陆点相对平坦,以最大限度地降低硬着陆风险,并确保火星车执行其任务的可及性。该地区含有来自古代河床的粘土矿物和结构,可能承载着过去生命的痕迹。为了增强数字地形模型,多特蒙德大学研究小组应用了一种名为“阴影中的形状”技术,将图像中反射光的强度转换为表面坡度信息。这些坡度数据被集成到立体图像中,从而改进了对3-D表面的估计,并实现了重建景观中可能的最佳分辨率。

有了这项技术,即使是小规模的细节,如火山口内的沙丘涟漪和粗糙的基岩也可以再现。这项研究的第一作者马塞尔·赫斯(Marcel Hess)说:我们特别注意光和火星表面之间的相互作用。向太阳倾斜的区域看起来更亮,而面对太阳的区域看起来更暗。该方法使用了一个联合反射率和大气模型,它结合了表面的反射以及扩散和散射光的大气效应。罗莎琳德·富兰克林ExoMars火星车漫游者将携带一套科学仪器来分析OXIA Plum的岩石和表面环境。

为了观察地表下的情况,它携带了一个钻头,它将检索样本并将它们送到船上的实验室,该实验室旨在检测生物特征,以及探测地下水含量的仪器。这项任务将于2020年夏天用俄罗斯的质子-M发射器发射,并于2021年3月到达火星。

博科园|研究/来自:EuroPlanet

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