Подготовка к безопасной посадке, такая как поиск наиболее ровной местности и оснащение соответствующим шасси имеет решающее значение для миссий на Марс.
Таким образом, посадка марсохода на Марс требует тщательного картографирования и планирования задолго до начала спуска марсохода. Ученые работают над созданием точных 3D-карт поверхности планеты – они создают, так называемый цифровые модели местности, путем составления мозаики изображений прошлых миссий.
Прогресс в технологиях обработки изображений за последние два десятилетия позволил повысить разрешение карт от сотен метров до субметровых масштабов. Не смотря на это чрезвычайное улучшение, даже разрешение в 1 метр на пиксель не может полностью передать мелкомасштабные объекты, такие как текстуры дюн, небольшие кратеры и большие камни.
Чтобы лучше нанести на карту эти геологические особенности вокруг места посадки «Perseverance» в 2020 году в кратере Джезеро, Ю Тао и его коллеги используют модель глубокого обучения под названием «Многомасштабная генеративная состязательная сеть» (MADNet), которую они разработали в предыдущей работе. Новое исследование опубликовано в журнале Earth and Space Science.
MADNet, обученная с использованием смеси существующих постобработанных цифровых моделей местности с разрешением от 4 до 36 метров на пиксель, усовершенствовала общедоступную мозаику цифровой модели местности Mars 2020 Terrain Relative Navigation Science Experiment (HiRISE). Исследователи также проверили и усовершенствовали несколько итераций, чтобы устранить артефакты и пробелы в результатах.
Результатом является мозаика цифровой модели местности MADNet HiRISE Jezero с разрешением 50 сантиметров на пиксель. По сравнению с исходными мозаиками, карты MADNet имеют среднюю разницу высот всего 0,009 метра со стандартным отклонением 0,63 метра, что указывает на то, что результаты подхода глубокого обучения совпадают с традиционным фотограмметрическим подходом.
Исследователи отмечают, что их продукт демонстрирует значительные улучшения по сравнению с существующими картами.
Больше информации: Yu Tao et al, A High‐Resolution Digital Terrain Model Mosaic of the Mars 2020 Perseverance Rover Landing Site at Jezero Crater, Earth and Space Science (2023). DOI: 10.1029/2023EA003045