ESA viser Mars i 3D

Mosaikkbilde av Olympus Mons, den høyeste vulkanen på Mars. Olympus Mons ruver 26 kilometer over sletten rundt
8 februar 2008

Nå vil Mars komme i 3D-fokus som aldri før, takket være data fra Mars Express’ High Resolution Stereo Camera (HRSC).

Et nytt høyoppløselig datasett for digital terrengmodellering har nettopp blitt offentliggjort på internett. Dette vil gi forskerne ny informasjon i tre dimensjoner om den røde planeten.

Digitale terrengmodeller

Digitale terrengmodeller (Digital Terrain Models, DTMs) "plasserer" forskerne på planetens overflate. Selv om vanlige bilder kan gi spektakulære syn i fugleperspektiv, kan de bare gjengi en del av bildet. Vanlige bilder kan nemlig ikke gjenskape topografien, eller høydeforskjellene, i motivet. Det er her Mars Express kommer inn.

Mars Express’ High Resolution Stereo Camera ble laget spesielt for å kunne gi slik informasjon. Etter år med dataprosessering, er de første samlete 3D-dataene for store deler av Mars’ overflate endelig klar.

Essensiell

"Forståelse av topografien på Mars er helt essensiell for å forstå geologien," sier professor Gerhard Neukum fra Freie Universität (FU) i Berlin i Tyskland. Han er hovedforskeren for HRSC.

De digitale terrengmodellene forteller raskt forskerne om hellingen til åssider, høyden til klipper, høyden over havet og hellingen til lavastrømmer eller ørkensletter. "Disse dataene er helt nødvendige for å forstå hvor vann og lava har beveget seg på Mars," sier Neukum.

Modellene gjør det også lettere for planetforskerne å tolke andre datasett, som for eksempel resultatene til Mars Advanced Radar for Subsurface and Ionosphere Sounding (MARSIS).

"Når vi vet hvor overflaten er, kan vi tolke radarekkoene fra det som ligger under, riktig," sier Angelo Rossi. Han er tidligere forsker hos ESA og en del av gruppen som arbeider med HRSC.

Detaljert

'Face on Mars' in Cydonia
Perspektivbilde av det såkalte ”ansiktet på Mars” i Cydonia-regionen. ”Ansiktet” viser seg å være restene etter et enormt massiv

De digitale terrengmodellene fra Mars Express er de mest detaljerte topografiske dataene fra Mars som noen gang har blitt offentliggjort. Enkeltbilder tatt av HRSC fra Mars Express i bane rundt den røde planeten har blitt prosessert. Hvert bilde har så blitt satt sammen til mosaikkbilder som dekker store områder.

De høyoppløselige bildene har en oppløsning på 10 meter per piksel. Høydedataene i de digitale terrengmodellene som har blitt laget av disse bildene gjengis i piksler opp til 50 meter, med en høydenøyaktighet på 10 meter.

Flere bilder

Oppløsningen på bildene bestemmes av banen til Mars Express. Romsonden tar de mest detaljerte bildene når den er nærmest overflaten. ”Etter som Mars Express fortsetter å være aktiv, vil vi gradvis fylle igjen hullene i kunnskapen vår og lage høyoppløselige datasett så ofte som mulig,” sier Neukum.

Forskningsgruppen vil legge flere data til de digitale terrengmodellene for å utvide dekningen av marsoverflaten etter hvert som Mars Express fortsetter oppdraget sitt til 2009, og HRSC fortsetter å granske planeten på sin helt spesielle måte.

Merknader:

Noctis Labyrinthus, perspective view
Noctis Labyrinthus, “Nattens Labyrint” på Mars

For å kunne lage en digital terrengmodell, må et romfartøy ”se” på den samme overflatestrukturen to ganger, fra ulike vinkler. De fleste forsøk på dette har tidligere krevd at romfartøyet ”ser” på den samme strukturen fra to ulike runder rundt planeten.

Mars Express’ HRSC er det eneste kameraet som kan gjør det i èn runde. For å kunne skape to komplementære bilder, scanner HRSC i hele ni retninger. Dette er fremover, bakover og rett ned. Dermed ser kameraet overflatestrukturer mens de er på vei mot romfartøyet, mens de er like under og idet de forsvinner bort fra Mars Express. Dette gir de ulike vinklene som trengs.

NASAs Mars Global Surveyor hadde et laserinstrument for høydemålinger (MOLA) som ga data for ulike steder på overflaten av Mars. Men disse høydedataene var som oftest flere kilometer fra hverandre. HRSC gir høydedata for hvert datapunkt som kameraet ser. Det er første gang høyoppløselige bilder også kan gjengi høyoppløselig topografi.

Arbeidet med å fremskaffe nye høyoppløselige digitale terrengmodeller er delt mellom den tyske romorganisasjonen (Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt) DRL og Freie Universität (FU) i Berlin. Prosesseringen av enkeltmodeller blir gjort ved DRLs Institutt for Planetforskning i Berlin. De utfører også forskningen med HRSC om bord på Mars Express for, og i samarbeid med, hovedforskeren og gruppen hans ved Institutt for Geovitenskap ved FU i Berlin.

Mosaikkbilder av enkelte strukturer på Mars, som for eksempel vulkanen Olympus Mons, blir prosessert ved FU i Berlin. For å skape disse bildene brukes enkeltbilder og spesiell programvare utviklet av forskningsgruppen til HRSC.

Økonomisk støtte til prosessering av enkeltbilder og mosaikkbilder har blitt gitt av DRL til DRLs eget Institutt for Planetforskning og til Institutt for Geovitenskap ved FU. Digitale terrengmodeller har tidligere blitt prosessert kun for vitenskapelig og informasjonsarbeid. Med de nye kildene, er det er nå mulig å offentliggjøre digitale terrengmodeller med høyere kvalitet.

Digitale terrengmodeller fra Mars Express’ HRSC er tilgjengelige for forskere over hele verden gjennom ESAs Planetary Science Archive og NASAs Planetary Data System. En felles nettside fra FU og DRL har bilder tilgjengelig for alle.

For mer informasjon:

Gerhard Neukum, HRSC Principal Investigator, FU Berlin, Germany
Email: Gneukum @ zedat.fu-berlin.de

Fred Jansen, ESA Mars Express Mission Manager
Email: Fjansen @ rssd.esa.int

Agustin Chicarro, ESA Mars Express Project Scientist
Email: Agustin.Chicarro @ esa.int

Copyright 2000 - 2014 © European Space Agency. All rights reserved.