Cientistas revelam uma imagem global de 5,7 terapixels de Marte

Imagem global de 5.7 terapixels de Marte

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#Marte 

Uma imagem online de Marte, abrangendo todo o planeta, criada em uma escala de 5 metros por pixel, foi revelada hoje. A imagem está disponível gratuitamente ao público e pode ser acessada online através do Laboratório Bruce Murray da Caltech para Visualização Planetária. Também será entregue ao Sistema de Dados Planetários da NASA para postagem.

A imagem em mosaico – compreendendo mais de 5,7 trilhões de pixels (5,7 terapixels) – foi gerada no Murray Lab pela fusão de 110.000 imagens individuais tiradas pela Context Camera (CTX) a bordo do Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) da NASA. Abrange 99,5% da superfície de Marte entre 88° Sul e 88° Norte. (Os 0,5 por cento restantes não foram gerados ou não foram gerados com uma qualidade alta o suficiente no momento em que o mosaico foi criado.)

A imagem levou seis anos e dezenas de milhares de horas de trabalho para ser construída. Se fosse impressa em 300 dpi (a resolução de impressão padrão), a imagem resultante poderia ser usada como um guarda-sol para o Rose Bowl e uma parte significativa do estacionamento do Rose Bowl.

“A escala disso é realmente sem precedentes”, diz Jay Dickson, gerente do Murray Lab e cientista de pesquisa em processamento de imagem. Dickson concebeu e liderou o projeto logo após ser contratado para estabelecer o Murray Lab em 2016.

As pessoas que acessam a imagem podem visualizá-la em uma interface interativa chamada SceneView, desenvolvida pela Esri, empresa de sistemas de informações geográficas. Essa interface permite a exploração contínua de todo o Planeta Vermelho em “resolução de afloramento”. Afloramentos são pequenas falésias e morros individuais que podem ser de interesse para os cientistas.

“Os dados da missão são um presente que continua sendo oferecido. O programa de pesquisa e análise da NASA nos permitiu completar esse enorme mosaico e torná-lo universalmente disponível”, diz Bethany Ehlmann, professora de ciência planetária e diretora associada do Keck Institute for Space Studies. “Mal posso esperar para ver tudo o que as pessoas farão com ele e a ciência que ele permite.” Ehlmann e Dickson foram os principais investigadores da concessão de ferramentas, restauração e arquivamento de dados planetários da NASA, que financiou grande parte do trabalho.

Embora os cientistas tenham imagens individuais de alta resolução de locais em Marte, a maior resolução disponível em escala global antes disso era de 100 metros por pixel, em comparação com os 5 metros por pixel do novo mosaico. Isso representa um aumento de 20 vezes na resolução em ambas as dimensões da superfície marciana, fornecendo 400 vezes mais informações para uma determinada área.

Para construir a imagem, Dickson e seus colegas usaram um algoritmo de correspondência de recursos que alinhou todas as imagens e misturou imagens sobrepostas, calculando o caminho de menor contraste entre as duas e unindo-as como peças de quebra-cabeça. “Este é um processamento não destrutivo”, diz Dickson. “Não estamos desfocando as linhas para suavizar os limites; estamos encontrando a melhor linha possível para juntar duas imagens.” É importante ressaltar que um mapa desse quebra-cabeça de imagens individuais foi lançado junto com a imagem, permitindo a rastreabilidade completa de cada pixel para sua imagem pai.

O novo mosaico global, mostrado em um exemplo detalhado à esquerda, é costurado com imagens tiradas pela Context Camera da MRO, que captura a superfície marciana em longas tiras.

Crédito: NASA/JPL-Caltech/MSSS


O processo funcionou bem para a grande maioria das 110.000 imagens CTX que Dickson extraiu do arquivo de missão da MRO. O restante, cerca de 13.000 imagens, teve que ser costurado à mão – um processo trabalhoso conduzido ao longo de três anos. A fina atmosfera de Marte cria nuvens e tempestades de poeira que afetam a qualidade da imagem da superfície e impedem que os computadores alinhem automaticamente algumas imagens, necessitando desse esforço manual.

Dickson teve a ideia do mosaico enquanto trabalhava em um projeto para mapear recursos relacionados ao gelo em Marte e ficou frustrado com as interfaces existentes para imagens MRO.

“Eu queria algo que fosse acessível a todos e sem costuras”, diz Dickson. “As crianças em idade escolar podem usar isso agora. Minha mãe que acabou de completar 78 anos pode usar isso agora. O objetivo é diminuir as barreiras para as pessoas interessadas em explorar Marte.”

Uma versão beta da imagem – que incluía costuras entre os 3.960 mosaicos individuais que a compunham – foi lançada em 2018 para obter feedback da comunidade científica planetária. Já foi citado mais de 100 vezes em outros trabalhos. A NASA financiou o projeto em 2019, e grande parte do trabalho atualizado foi feito durante os primeiros dias da pandemia. Dickson usou seu tempo em casa para refinar o código de automação e costurar meticulosamente as imagens remanescentes recalcitrantes.

Embora impressionante, a imagem é realmente uma prova do valor dos dados coletados pelo MRO, diz Dickson. A Context Camera foi construída há 20 anos pela Malin Space Science Systems em San Diego. Ele foi instalado no satélite MRO, lançado em 2005, e vem coletando imagens e outros dados de Marte nos últimos 17 anos.

“Trabalhei nisso por seis anos, mas a equipe MRO passou as últimas duas décadas tornando isso possível em primeiro lugar”, diz Dickson. “E a espaçonave ainda está por aí fazendo grande ciência.”


Publicado em 09/04/2023 17h21

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