3-D-modeller af Mars for at hjælpe Rosalind Franklin-roveren i jagten på det gamle liv

Forskere ved TU Dortmund University har genereret 3D-modeller med høj nøjagtighed af terræn inden for landingsellipsen af ​​ESA/Roscosmos ExoMars-roveren Rosalind Franklin. De digitale terrænmodeller (DTM'er) har en opløsning på omkring 25 cm pr. pixel og vil hjælpe forskere med at forstå regionens geografi og geologiske karakteristika og med at planlægge roverens vej rundt på stedet.

For at øge nøjagtigheden af ​​modellerne, holdet har udviklet en innovativ teknik, der integrerer atmosfæriske data i de digitalt genererede scener. Modellerne præsenteres af Kay Wohlfarth ved EPSC-DPS Joint Meeting 2019 i Genève mandag den 16. september.

DTM'erne er baseret på højopløselige billeder af Mars fra HiRISE-instrumentet på NASAs Mars Reconnaissance Orbiter. HiRISE-billeder er blevet brugt bredt til den klassiske stereometode til at kombinere to billeder taget fra lidt forskellige vinkler for at skabe et 3D-billede af landskabet. Imidlertid, konventionelle stereoteknikker har begrænsninger, når de anvendes på det funktionsløse, homogene områder, der karakteriserer mange støvede og sandede planetoverflader, inklusive roverens landingssted.

Oxia Planum, landingsstedet valgt af ESA's ExoMars Landing Site Selection Working Group for Rosalind Franklin, er forholdsvis flad for at minimere risikoen for en hård landing og for at sikre tilgængelighed for roveren til at udføre sin mission. Regionen indeholder lermineraler og strukturer fra gamle flodsenge, der kan bære antydninger af tidligere spor af liv.

For at forbedre DTM, holdet fra TU Dortmund University har anvendt en teknik kaldet "Shape from Shading", hvor intensiteten af ​​reflekteret lys i billedet omsættes til information om overfladehældninger. Disse hældningsdata er integreret i stereobillederne, giver et forbedret skøn over 3-D overfladen og opnår den bedst mulige opløsning i det rekonstruerede landskab.

Kay Wohlfarth forklarede:"Med teknikken, selv små detaljer såsom klitkrusninger inde i kratere og ru grundfjeld kan gengives."

Marcel Hess, første forfatter til undersøgelsen, sagde:"Vi har taget særlig hensyn til samspillet mellem lys og Mars-overfladen. Områder, der er vippet mod solen, ser lysere ud, og områder, der vender væk, ser mørkere ud. Vores tilgang bruger en fælles reflektans- og atmosfærisk model, der inkorporerer refleksion fra overflade såvel som atmosfæriske effekter, der spreder og spreder lys."

Rosalind Franklin ExoMars rover vil bære en række videnskabelige instrumenter til at analysere klipper og overflademiljøet ved Oxia Planum. At se under overfladen, den bærer en boremaskine, der vil hente prøver og levere dem til et laboratorium om bord, der er designet til at opdage biosignaturer, samt instrumenter til at sondere indholdet af underjordisk vand. Missionen vil starte i sommeren 2020 på en russisk Proton-M løfteraket og ankomme til Mars i marts 2021.