Создана первая в истории цветная карта Марса. Зачем она нужна?

Исследователи из Академии наук Китая (CAS) сделали важный шаг в изучении Марса, создав первую цветную детализированную карту Красной планеты. Проект стал возможным благодаря данным, полученным в ходе миссии «Тяньвэнь-1», запущенной в 2020 году Китайским национальным космическим управлением (CNSA). В состав миссии входили шесть роботизированных элементов: орбитальный аппарат, посадочный модуль, три высокочувствительных камеры и марсоход «Чжуронг». «Тяньвэнь-1» изучала планету в течение почти четырех лет, передавая на Землю тысячи изображений и данные о ее геологии и климате​. Самой трудной частью работы для ученых стала цветокоррекция изображений, требующая выравнивания цветов и калибровки.

Как создавали карту Марса?

В основу карты легли 14 800 изображений, снятых с разрешением 76 метров на пиксель, что позволило достигнуть высокого уровня детализации. Объединив снимки, сделанные с орбиты, с массивом других собранных в ходе миссии данных, а также данных, полученных при помощи других космических экспедиций, ученые получили одну из самых точных карт Марса, созданных на сегодняшний день.

Ключевым элементом работы стала цветокоррекция: для создания реалистичной карты исследователи разработали алгоритмы, позволяющие корректировать цвета изображений таким образом, чтобы они отображали естественные оттенки марсианской поверхности. Эта работа была особенно важна для обеспечения точности визуализации, поскольку предыдущие карты имели отклонения в цветовой гамме из-за различных факторов, влияющих на съемку с орбиты.

Аппарат «Тяньвэнь-1» проделал потрясающую работу за почти 1300 дней пребывания на Марсе. Изображение: futurecdn.net

Так, снимки были получены в разных местах под разными углами освещения. На качество изображений также оказали влияние слои марсианской атмосферы. К счастью, исследователям удалось создать своего рода «бесшовную мозайку», в которой все отклонения между снимками были значительно уменьшены (до одного пикселя).

Не пропустите: На Марсе нашли жидкую воду: как эта сенсация отразится на науке?

Зачем картографировать Красную планету?

Так как в «Тяньвэнь-1» входили сразу шесть исследовательских инструментов, ученые смогли изучить внутреннюю структуру Марса, что особенно важно для поиска воды и возможных мест пребывания будущих колоний. Таким образом, новую карту будут использовать для запланированных марсианских миссий, как роботизированных, так и пилотируемых.

Более того, с ее помощью ученые смогут больше узнать о геологии планеты, так как карта позволяет наблюдать изменения в рельефе и особенностях поверхности с гораздо большей точностью, чем когда-либо. Исследователи также смогут подробнее изучить такие марсианские явления, как вулканическая активность и эрозия.

Китайские исследователи внесли большой вклад в международные исследования Марса. Изображение: Science China Press

Хотя и другие страны, включая США и ЕС, также разрабатывают свои миссии и карты Марса, работа, созданная на основе данных «Тяньвэнь-1», стала первой, обеспечивающей настолько детализированное отображение поверхности в реальных цветах и послужит основой для сотрудничества между космическими агентствами разных стран.

Хотите всегда быть в курсе новостей из мира науки и высоких технологий? Подписывайтесь на наш канал в Telegram – так вы точно не пропустите ничего интересного!

Миссия «Тяньвэнь-1»

«Тяньвэнь-1» – это первая самостоятельная китайская межпланетная миссия на Марс, запущенная 23 июля 2020 года с космодрома Вэньчан на ракете-носителе «Чанчжэн-5». Ее целью было не только достичь Марса, но и успешно провести комплексное изучение его поверхности и атмосферы с помощью орбитального аппарата и марсохода.

Научные приборы «Тяньвэнь-1» позволяют детально изучить марсианскую топографию и провести геологические исследования. Так, радар способен «видеть» на глубину до 100 метров под поверхность планеты, что позволяет искать признаки воды или льда​, – отметили эксперты.

Первая китайская миссия на Марс увенчалась грандиозным успехом. Изображение: scientificamerican.com

Аппарат достиг Марса 10 февраля 2021 года и вышел на его орбиту, сделав Китай третьей страной, успешно запустившей миссию к Красной планете, после США и СССР. Спустя несколько месяцев орбитального маневрирования, спускаемый модуль с марсоходом успешно совершил мягкую посадку в равнине Утопия, расположенной в северном марсианском регионе.

Вам будет интересно: Самый простой способ сделать Марс пригодным для жизни

Марсоход «Чжуронг» проехал более 1900 метров, собирая данные о почве, атмосферных условиях и магнитном поле планеты. Среди его научных инструментов — метеостанция для измерения температуры и давления, георадар и мультиспектральная камера для анализа химического состава грунта.

Как уже знают наши постоянные читатели, все основные задачи миссии были выполнены. Примечательно, что марсоход ««Чжуронг»» продолжал свою работу до мая 2022 года, когда его пришлось перевести в «спящий режим» из-за мощных пылевых бурь. Однако Китай планирует использовать орбитальный аппарат для дальнейших наблюдений за планетой и тестирования технологий, необходимых для будущих миссий​.

Целью миссии было как изучение атмосферы, топографии и климата Марса, так и подготовка к будущим пилотируемым миссиям. Изображение: earth.com

Читайте также: Какие растения смогут выжить на Марсе?

Теперь же, создание цветной и самой детализированной карты Красной планеты поможет исследователям всего мира в дальнейшем изучении ближайшего к Земле мира. Напомним, что дальнейшие шаги включают в себя возможную колонизацию Марса.

Миссия «Тяньвэнь-3»

Власти Китая объявили о своем амбициозном плане осуществить еще одну марсианскую миссию «Тяньвэнь-3», чтобы забрать образцы с планеты и доставить их обратно на Землю примерно к 2028 году. Об этом 5 сентября сообщил главный конструктор миссии Лю Цзичжун на мероприятии по исследованию дальнего космоса, проходившем в Хуаншане, восточнокитайской провинции Аньхой.

Ожидается, что миссия станет первой в мире попыткой такого рода. Вместе с учеными из Китая будут сотрудничать специалисты из других стран для обмена образцами и данными.

Главным приоритетом миссии является поиск следов жизни на Красной планете. План состоит из 13 этапов, в которых будут использованы методы дистанционного зондирования для проведения всесторонних исследований образцов, гарантирующих их успешное возвращение и возможность проведения значимых научных открытий, – рассказал Лю.

Главный инженер также отметил, что «Тяньвэнь-3» будет придерживаться международных договоров, чтобы гарантировать, что и Марс и Земля останутся незагрязненными, а целостность образцов будет сохранена. Международное сотрудничество в рамках миссии будет осуществляться в трех областях: взаимодействие с полезной нагрузкой, обмен образцами и данными и планирование будущей миссии.

Китай, вероятно, станет первой страной в мире, доставившей на Землю образцы марсианского грунта. Изображение: i.ytimg.com

Напомним, что путешествие человечества по исследованию Красной планеты началось 64 года назад с экспедиции Советского Союза на Марс в 1960 году. На сегодняшний день в общей сложности семь стран и международных организаций провели 47 экспедиций по изучению планеты, включая полеты на орбиту, приземления и запуск наземных марсоходов. Однако сложная задача по возвращению образцов с Марса по-прежнему не выполнена.

Сегодня, судя по прогрессу разных стран, Китай может стать первой страной, которая вернет образцы с Марса, – отметил Ву Вэйжэнь, главный разработчик китайского проекта по исследованию Луны, во время празднования Китайского дня космоса в этом году 24 апреля.

По словам Ву, миссия «Тяньвэнь-4», в рамках которой Китай проводит технико-экономическое обоснование, будет направлена на исследование Юпитера и его спутников с последующим прибытием на Уран.

Рекомендуем к прочтению: В интернете обсуждают фотографию с «пауками на Марсе». Что это такое на самом деле?

Не только Марс

Напомним также, что исследователи активно готовятся к миссиям «Артемида-2» и «Артемида-3», которые запланированы на 2025 и 2026 годы соответственно и продолжают собирать ключевое оборудование перед запусками на Луну.

«Артемида-2» предназначена для отправки четырех астронавтов вокруг Луны, в то время как «Артемида-3» станет первой миссией по высадке на Луну с экипажем после «Аполлона-17» в 1972 году. У программы, возглавляемой NASA, десятки международных партнеров, а соглашения направлены на обеспечение долгосрочного присутствия на поверхности Луны для подготовки к будущим полетам на Марс и межпланетным полетам.

Программа NASA «Артемида» – предшественник будущих полетов на Красную планету. Изображение: futurecdn.ne

Ранее Европейское космическое агентсво (ESA) отправило на спутник Земли два сервисных модуля: первый совершил облет Луны и вернулся обратно с в 2022 году, а второй сейчас проходит испытания для запуска запланированных миссий.

Больше по теме: Космический корабль «Орион» полетел на Луну, программа «Артемида» официально началась

Как только европейский сервисный модуль прибудет в Космический центр NASA имени Кеннеди, инженеры подключат его к адаптеру модуля экипажа, а затем и к самому модулю, проведя множество испытаний до, в промежутках и после, чтобы как следует подготовиться к предстоящей миссии.