Bản đồ rất tiện cho việc đi lại. Nhưng nếu bạn du lịch đến một nơi chưa từng đến thì sao? Đối với nhiệm vụ ExoMars, do ra mắt vào mùa hè năm sau, các nhà khoa học đã phát triển các mô hình 3 chiều mới của khu vực sẽ được khám phá, có thể là một đồng bằng sông sao Hỏa cũ.
Ở đây, một phần của một trong những mô hình 3 chiều mới được tạo ra để giúp ESA L Ros Rosindind khám phá sao Hỏa vào năm 2021. Các mô hình rất chi tiết mà chúng thể hiện, ví dụ như những gợn sóng bên trong miệng núi lửa, như bạn thấy ở đây. Hình ảnh qua TU Dortmund / NASA / JPL-Caltech / Europlanet.
Làm thế nào để các nhà thám hiểm không gian thời hiện đại chuẩn bị tìm kiếm một địa hình không xác định? Đừng bận tâm rằng các nhà thám hiểm là robot, và những người chuẩn bị là các nhà khoa học và kỹ sư không gian. Mùa hè tới, một nhiệm vụ mới đầy tham vọng lên Sao Hỏa dự kiến sẽ ra mắt. Nhiệm vụ ExoMars của Cơ quan Vũ trụ châu Âu (ESA) sẽ mang người máy Rosalind Franklin cưỡi lên Sao Hỏa. Người đi lang thang sẽ tìm kiếm bằng chứng về cuộc sống của sao Hỏa trong Oxia Planum, một vùng đồng bằng rộng lớn giàu đất sét và chứa một đồng bằng sông cũ. Họ chuẩn bị như thế nào? Một nhóm các nhà khoa học tại Đại học TU Dortmund ở Đức đã tạo ra các mô hình 3 chiều cực kỳ chi tiết về vị trí hạ cánh. Các nhà khoa học này cho biết vào ngày 16 tháng 9 năm 2019 rằng họ muốn sử dụng các mô hình để hiểu các đặc điểm địa lý và địa chất của khu vực chưa được khám phá này trên Sao Hỏa và để giúp lập kế hoạch cho con đường của người đi bộ.
Các mô hình 3-D được gọi là Mô hình địa hình kỹ thuật số (DTM). Chúng là một biến thể của Mô hình Độ cao Số (DEM) được sử dụng bởi các nhà khoa học vũ trụ để hiểu các hành tinh, mặt trăng và tiểu hành tinh. Những bản đồ đặc biệt này có độ phân giải khoảng 25 cm mỗi pixel. Một trong những nhà khoa học, Kay Wohlfarth, đã trình bày chúng tại cuộc họp quốc tế của các nhà thiên văn học ở Geneva vào tuần trước.
Vậy các mô hình được tạo ra như thế nào?
Một trong những mô hình 3-D thử nghiệm địa hình trên Sao Hỏa. Hình ảnh thông qua TU Dortmund / NASA / JPL-Caltech / Europlanet Society.
Một mô hình 3-D thử nghiệm khác về địa hình trên Sao Hỏa. Hình ảnh thông qua TU Dortmund / NASA / JPL-Caltech / Europlanet Society.
Đầu tiên, họ sử dụng hình ảnh có độ phân giải cao trên bề mặt Sao Hỏa từ máy ảnh HiRISE trên Tàu quỹ đạo Trinh sát Sao Hỏa (MRO) của NASA. Hình ảnh đó sau đó được áp dụng cho phương pháp âm thanh nổi cổ điển kết hợp hai hình ảnh được chụp từ các góc hơi khác nhau, để tạo ra hình ảnh 3D của phong cảnh. Nhưng những loại kỹ thuật âm thanh nổi đó có thể bị hạn chế khi nói đến bề mặt bụi và cát - về cơ bản là không có gì đặc biệt - tại các địa điểm như bãi đáp Rosalind Franklin, Oxia Planum. Do sự cần thiết, trang đích tương đối bằng phẳng để giúp đảm bảo hạ cánh an toàn.
Các DTM sau đó được tăng cường hơn nữa bằng cách sử dụng một kỹ thuật gọi là Shape from Shading trong đó cường độ ánh sáng phản xạ trong ảnh được chuyển thành thông tin trên các sườn dốc bề mặt. Dữ liệu độ dốc được kết hợp với hình ảnh âm thanh nổi, cung cấp ước tính tốt hơn nhiều về bề mặt 3 chiều, đồng thời đạt được độ phân giải tốt nhất có thể trong cảnh quan được tái tạo.
Các mô hình kết quả cung cấp cho các nhà khoa học một cái nhìn chi tiết hơn nhiều về khu vực hạ cánh. Như Wohlfarth đã giải thích:
Với kỹ thuật này, thậm chí các chi tiết quy mô nhỏ như gợn sóng cồn cát bên trong miệng núi lửa và đá gốc thô có thể được sao chép.
Nghệ sĩ minh họa của đội đua Rosalind Franklin trên sao Hỏa, một phần của nhiệm vụ ESA Lôi ExoMars. Hình ảnh qua trung gian ESA / ATG.