Neue Kartierungsmethode ermöglicht genauere Kartierung der Mondoberfläche

Zwei Forscher der Brown University haben sich zusammengetan, um eine Technik zur Kartierung der Mondoberfläche zu verbessern, die die "dunkelsten Ecken" des Mondes ans Licht bringen kann.

Teile des Mondes, die schwieriger zu „sehen“ sind, können dank fortschrittlicher Kartierungsmethoden mehr enthüllen.
Teile des Mondes, die schwieriger zu „sehen“ sind, können dank fortschrittlicher Kartierungsmethoden mehr enthüllen.

Forschern der Brown University ist es möglicherweise gelungen, die Art und Weise, wie Wissenschaftler die Mondoberfläche kartieren, zu verändern, indem sie den Prozess rationalisierten und detaillierter und genauer als in der Vergangenheit gestalteten.

Sie veröffentlichten ihre Verbesserungen an einer Kartierungstechnik im Planetary Science Journal. Die Co-Autoren Dr. Benjamin Boatwright (Benjamin Boatwright) und Prof. James Head () erklärten darin, dass ihre Methode zur Erstellung detaillierter Modelle des Mondgeländes verwendet werden kann, die auf der als shape-from-shading bekannten Kartierungstechnik basieren.

Ihre Technik kann helfen, die Details von Kratern, Graten, Hängen und Gefahren auf der Oberfläche zu erkennen. Sie funktioniert, indem sie analysiert, wie das Licht auf verschiedene Teile der Mondoberfläche "trifft". Dies ermöglicht es den Forschern, die 3D-Form aus 2D-Bildkompositionen zu schätzen.

Verbesserte Karten des Mondes

Diese kalibrierten Karten aus verschiedenen Blickwinkeln können eine größere Genauigkeit bieten und den Teams von Mondmissionen helfen, sichere Landestellen und Punkte von wissenschaftlichem Interesse zu identifizieren, was letztlich dazu beiträgt, Mondmissionen flexibler, sicherer und erfolgreicher zu machen.

"Es hilft uns, eine bessere Vorstellung davon zu bekommen, was wirklich da draußen ist", sagte Boatwright, ein Postdoktorand in Browns Abteilung für Erd-, Umwelt- und Planetenwissenschaften und Hauptautor der neuen Arbeit.

Das Duo verwendete Daten von Instrumenten an Bord des Lunar Reconnaissance Orbiter der NASA, der den Mond seit 2009 umkreist, und nutzte Open-Source-Algorithmen zur Erstellung des Tools.

Dies ist ein gerechterer wissenschaftlicher Ansatz, schlägt Boatwright vor: "Wir müssen die Topographie der Mondoberfläche verstehen, wo es nicht so viel Licht gibt, wie die Schattenzonen am Mond-Südpol, auf die die Artemis-Missionen der NASA abzielen".

Helles Licht in der Dunkelheit des Mondes

In dunkleren Gebieten des Mondes, wie dem Schattensüdpol des Mondes, den die Artemis-Missionen der NASA erforschen, ist es sogar noch wichtiger, die Topographie der Mondoberfläche zu entdecken.

"Das wird es der autonomen Lande-Software ermöglichen, zu navigieren und Gefahren wie große Felsen und Geröll zu vermeiden, die eine Mission gefährden könnten. Aus diesem Grund braucht man Modelle, die die Oberflächentopografie mit der höchstmöglichen Auflösung abbilden, denn je mehr Details man hat, desto besser", so Boatwright.

Die Verbesserungen der Technik des Teams der Brown University vermeiden die arbeitsintensiven Aspekte der Entwicklung von Präzisionskarten, die auch oft durch komplizierte Beleuchtung und Ungenauigkeiten im Gelände oder Schatten begrenzt sind.

"Diese neuen Kartierungsprodukte sind wesentlich besser als das, was wir während der Apollo-Missionen für die Explorationsplanung hatten, und werden die Missionsplanung und die wissenschaftliche Leistung von Artemis und den robotischen Missionen erheblich verbessern," sagte Professor Head.

Das Team perfektionierte die Genauigkeit der Fokussierung mit Hilfe von Algorithmen und Filtern zur Reduzierung möglicher Fehler, indem es beispielsweise prüft, ob die ausgerichteten oder kalibrierten Bilder übereinstimmen, und diejenigen aussortiert, bei denen dies nicht der Fall ist. Dadurch wird auch eine größere Effizienz erreicht, da mehr Bereiche der Mondoberfläche abgedeckt werden.

Quellenhinweis:

Shape-from-shading Refinement of LOLA and LROC NAC Digital Elevation Models: Applications to Upcoming Human and Robotic Exploration of the Moon. The Planetary Science Journal. DOI:10.3847/PSJ/ad41b4.