Mars w wysokiej rozdzielczości i trzech wymiarach
W ostatnich latach na całym świecie rośnie zainteresowanie globalnymi badaniami powierzchni Marsa oraz odleglejszych planet i ich księżyców. Lepsze poznanie morfologii powierzchni i geologii Marsa może w szczególności dostarczyć dogłębnej wiedzy dotyczącej genezy planety oraz umożliwić stworzenie warunków do długotrwałej obecności człowieka. Zdjęcia zgromadzone dotychczas przez misje kosmiczne oraz dane 3D pochodzące ze zdjęć stereo koncentrują się jednak tylko na określonych obszarach. Finansowany ze środków UE projekt PROVIDE (Planetary robotics vision data exploitation) miał na celu analizę bogatej bazy danych graficznych poprzez zintegrowanie ich w jednolitej perspektywie czasowo-przestrzennej. Partnerzy projektu PROVIDE zgromadzili w jednej bazie duże ilości danych zebranych przez statki kosmiczne wysłane na orbitę tych planet oraz dane z sond, które wylądowały na ich powierzchni. Korzystając z WebGIS oraz nowych narzędzi przetwarzania geoprzestrzennego, naukowcy określili relacje przestrzenne pomiędzy zdjęciami oraz innymi danymi i zaprezentowali ukryte treści, które mogą zostać wykorzystane w badaniach naukowych. Wielorozdzielcze oprogramowanie do wizualizacji umożliwia dostęp do ostatecznych zdjęć 3D, pozwalając na dynamiczne renderowanie trójwymiarowych scen utrwalonych podczas misji na Marsa i Księżyc, w tym panoram wykonanych przez radzieckie łunochody. Te zdigitalizowane podstawowe produkty umożliwiają "wirtualnym geologom" wykonywanie zbliżeń kluczowych formacji, takich jak warstwy osadów. Ponadto, możliwe jest mierzenie odległości i nachyleń w celu uzyskania różnych poziomów dokładności. Przy pomocy techniki Super-Resolution Restoration (SRR) zespół przygotował niezwykłe zdjęcia powierzchni Marsa. Są to między innymi zdjęcia den dawnych jezior, odsłoniętych formacji skalnych "Shaler", odkrytego przez łazik Curiosity miejsca nazwanego Garden Cityrover, śladów łazika MER-A czy badanego przez łazik Spirit płaskowyżu Home Plate. Opublikowano też zdjęcia brytyjskiego lądownika Beagle-2, który wylądował na Marsie w grudniu 2003 r., ale utracił łączność z Ziemią. Dzięki technice SRR możliwe jest obserwowanie z orbity Marsa obiektów o wielkości zaledwie 5 cm, znajdujących się na powierzchni planety. W celu uzyskania takiej rozdzielczości naukowcy zestawiali ze sobą od czterech do ośmiu zdjęć powierzchni Marsa o rozdzielczości 25 cm, wykonanych przy pomocy kamery HiRISE. Te innowacyjne graficzne i fotogrametryczne narzędzia 3D powinny zwiększyć naukową wartość dawnych oraz przyszłych misji planetarnych. Zespół projektu wykorzystał je do analizy geologicznej kilku miejsc na Marsie. Wnioski płynące z projektu PROVIDE zostaną użyte do tworzenia trójwymiarowych map fotograficznych podczas misji ExoMars realizowanej przez Europejską Agencję Kosmiczną (ESA), która rozpocznie się w 2020 r.
Słowa kluczowe
Mars, geologia, morfologia powierzchni, wizja maszynowa, zdjęcia planet, Super-Resolution Restoration