Ny teknik giver mere præcise kort over månens overflade

"Shape-fra-shading kræver, at de billeder, du bruger, er perfekt justeret med hinanden, så en funktion i et billede er på nøjagtig samme sted i et andet billede for at opbygge disse lag af information, men de nuværende værktøjer er ikke helt på et sted, hvor du bare kan give det en masse billeder, og det vil spytte et perfekt produkt ud," sagde Boatwright.

"Vi implementerede en billedjusteringsalgoritme, hvor den udvælger funktioner i det ene billede og forsøger at finde de samme funktioner i det andet og derefter stille dem op, så du ikke behøver at sidde der manuelt og spore interessepunkter på tværs af flere billeder, hvilket tager mange timer og hjernekraft."

Forskerne implementerede også kvalitetskontrolalgoritmer og yderligere filtre for at reducere afvigelser fra justeringsprocessen - værktøjer til at sikre, at de justerede billeder faktisk matcher og fjerne billeder, der ikke er lige så godt. Ved kun at vælge billeder, der ender med at være brugbare, forbedrer dette kvaliteten og tager præcisionen ned til submeteropløsninger. Hastigheden giver også mulighed for at undersøge større overfladearealer, hvilket øger produktionen af ​​disse kort.

Forskerne vurderede nøjagtigheden af ​​deres kort ved at sammenligne dem med andre eksisterende topografiske modeller, på udkig efter uoverensstemmelser eller fejl i månens overfladefunktioner. De fandt ud af, at de kort, der blev genereret ved hjælp af deres raffinerede form-fra-skyggemetode, var mere præcise sammenlignet med dem, der stammede fra traditionelle teknikker, og viste mere subtile træk og variationer af månens overfladeterræn.

Til undersøgelsen brugte forskerne primært data fra Lunar Orbiter Laser Altimeter og Lunar Reconnaissance Orbiter Camera, instrumenter ombord på NASA's Lunar Reconnaissance Orbiter, som har kredset om månen siden 2009.

Forskerne planlægger at bruge deres raffinerede form-fra-skygge-software til at producere månekort, og de håber, at andre også vil bruge det i deres modelleringsbestræbelser. Det er derfor, de brugte open source-algoritmer til at producere værktøjet.

"Disse nye kortprodukter er væsentligt bedre end det, vi havde i udforskningsplanlægningen under Apollo-missionerne, og de vil i høj grad forbedre missionsplanlægningen og det videnskabelige udbytte for Artemis og robotmissioner," sagde Head, professor i geologiske videnskaber ved Brown, som arbejdet i Apollo-programmet.

Forskerne håber, at det nye værktøj vil bidrage til den aktuelle interesse for videnskaben og udforskningen af ​​månen, der sker hos NASA og i rumbureauer rundt om i verden.

"Der er et væld af information at hente ved at gøre disse typer værktøjer tilgængelige for alle," sagde Boatwright. "Det er en ligeværdig måde at lave videnskab på."