Видобути Місяць з тіні

Видобути Місяць з тіні

Частина просторів, розташованих поблизу полюсів нашого природного супутника, перебувають під вічною тінню, оскільки сонячне світло ніколи безпосередньо до них не потрапляє. З останніх досліджень випливає, що на цих так званих «перманентно затінених просторах» (permanently shadowed regions: PSR) знаходяться значні запаси льоду, завдяки яким можна бути пізнати процеси, що відбувалися на ранній стадії творення Сонячної системи; вони також зможуть допомогти майбутнім колонізаторам продукувати, зокрема, пальне. Про це пише Конні Чанг у часописі Scientific American,

Але ці регіони важко сфотографувати за допомогою камер на супутниках, які кружляють навколо Місяця, і тому становлять виклик для науковців. Нечисленні фотони, котрі, відбившись від PSR, потрапляють у фотооб’єктив, часто затушовуються електричними зарядами на камерах та квантовими ефектами.

Нещодавно вчені розробили автонавчальний алгоритм, котрий відфільтровує перешкоди і дає можливість оглядати темні ділянки. «Наші зображення вперше дозволяють ідентифікувати геологічні об’єкти, такі як кратери чи валуни з діаметром всього лиш трьох метрів, що становить 5-, 10-кратне збільшення роздільності у порівнянні з попередніми дослідженнями» – говорить Валентін Бікель, планетолог з Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung, що у Німеччині, та головний автор опублікованої в “Nature Communications” праці, що описує тестування нового алгоритму.

Щоб алгоритм навчися розпізнавати та відфільтровувати шумовиння камери, науковці використали понад 70 тис. фотографій з темних місячних ділянок – з яких не потрапляли жодні світлові сигнали – доповнювати їх даними про температуру і позиції камери на орбіті. Потім вони зайнялися залишковим шумовинням, що виникло від впливу квантових ефектів на фотони; на цьому етапі алгоритм навчався, використовуючи мільйони зображень Місяця, освітленого сонячним світлом, порівнюючи їх із симульованими зображення тих самих місць, якщо б вони знаходилися у тіні.

Ігнасіо Лопез-Франчез, співавтор досліджень й інженер із NASA Ames Research Center, пояснює, що впровадження симульованої тіні було необхідним, оскільки не було в розпорядженні образів з PSR, освітлених сонячним світлом. Подібну технологію використовують теж у цифровій фотографії у випадку слабого освітлення.

«Це цікаве застосування машинного навчання, а в цьому конкретному випадку модель шумовиння видається реалістичною» – каже інформатик Чонгві Лі, котрий не брав участі у дослідженнях, а сам, працюючи в University Teknologi Nanyang у Сінгапурі, застосовує подібні методи з метою покращення підводних зображень.

Науковці використали свій алгоритм для аналізу величини і розташування кратерів та валунів у кількох PSR, котрі можуть бути обстежені за допомогою місячної програми NASA Artemis. Вони теж висунули припущення щодо походження деяких валунів і визначили для всюдиходу потенційну трасу, що веде через PSR на місячному плато Лейбніц, таким чином, щоб він уникав перешкод на схилів, нахил яких перевищує 10 градусів.

«Зацікавлення полюсами велике – не лише з огляду на їхню можливу експлуатацію людиною, але й з причини топографії ґрунту» – каже Хосе Гуртадо, геолог з University of Tеxаs в Ель Пасо, котрий не брав участі у дослідженнях. Лід може бути або перемішаний з місячним ґрунтом, або у постаті концентрованих пластів, що змінюють краєвид. «Такий спосіб обробки зображень дає можливість тестувати певні гіпотези».  

Залишити відповідь

Ваша e-mail адреса не оприлюднюватиметься.


З ЦИМ МАТЕРІАЛОМ ЧИТАЮТЬ


Між мовою й письмом Акула як пемза