Kortlægning af månens overflade til NASA-missioner

Den første fase af NASAs Artemis-mission, en ubemandet testflyvning rundt om månen, skulle efter planen lanceres denne mandag (29. august 2022). Den tredje fase, der er planlagt til 2025, vil se mennesker lande på månen for første gang i mere end 50 år.

Professor Jan-Peter Muller og ph.d. studerende Alfiah Putri (begge UCL Mullard Space Science Laboratory) blev bestilt af NASA's Jet Propulsion Laboratory (JPL) til at skabe en 3D-model og et billede af et muligt landingssted kendt som Aristarchus - et krater 40 km bredt og næsten 2,7 km dybt, der oprindeligt blev valgt som landingssted for den aflyste Apollo 18-mission.

Holdet brugte en fotogrammetriteknik, de var banebrydende for at udlede en detaljeret 3D-model med en opløsning på en meter fra en serie på 14 stereobilleder (hvor billeder er taget af den samme scene i lidt forskellige vinkler).

Professor Muller siger, at "kort og modeller af bedre kvalitet af månens overflade er vigtige for at minimere risici og maksimere sikkerheden for astronauter. Vores teknikker, der er udviklet over årtier, giver de mest nøjagtige billeder og modeller som muligt i øjeblikket. Disse kan hjælpe med at informere beslutninger om landing websteder samt navigationsruter for rovere eller bemandede køretøjer."

Vigtigt for fremtidens månekortlægning har professor Muller og forskningsassistent Yu Tao (også UCL Mullard Space Science Laboratory) udviklet en ny metode, som eliminerer behovet for stereobilleder i høj opløsning, som er sjældne på månen. Denne metode bruger maskinlæring til at forudsige 3D-former efter træning med næsten 400 par billeder og deres tilsvarende stereo-afledte 3D-modeller skabt af NASA's kamerateam.

Ved hjælp af denne nye metode skabte holdet en stor 3D-mosaik, der dækker et område på 260 km x 209 km, behandlet ved hjælp af maskinlæring fra 370 billeder af von Kármán-krateret på den anden side af Månen (krateret er 180 km i diameter og opefter til 12 km dyb). MSSL-teamet udarbejdede en teknisk rapport, der analyserede billederne og 3D-modellen i detaljer.

3D-modellen og det tilhørende mosaikbillede, som har en opløsning på 50 cm, kan nu ses på NASAs webbaserede portal Moon Trek, som tilbyder en række interaktive værktøjer til at udforske månen og er udviklet til missionsplanlæggere, rumforskere , pædagoger og andre interesserede.

Professor Muller og hans teams teknikker, anvendt på billeder af Mars overflade, hjalp tidligere med at løse mysteriet omkring den skæbnesvangre Mars-lander Beagle 2. De producerede billeder i højere opløsning af landeren på Mars-overfladen, hvilket tyder på, at det landede med succes.

NASA har annonceret 13 potentielle landingssteder for deres bemandede mission til månen, alle tæt på månens sydpol, hvor vandis menes at have samlet sig i permanent skyggede områder over milliarder af år. Disse steder vil nu blive undersøgt i detaljer, før rumfartøjer kan forsøge at lande der.

Det forventes, at UCL-MSSL vil levere yderligere 3D-billeder af Artemis-landingsstederne i det nye år. Alle disse 3D-dataprodukter vil blive gjort tilgængelige gennem ESA Planetary Science Archive Guest Storage Facility. + Udforsk yderligere

Hvor præcis vil astronauter lande på månen? NASA vil fortælle os