To archiwum map Marsa umieszcza Czerwoną Planetę w dłoni (wideo)
Oglądanie marsjańskiego krajobrazu jest teraz łatwiejsze niż kiedykolwiek wcześniej dzięki nowej mapie wygenerowanej na podstawie skarbnicy danych zebranych przez sondę Mars Reconnaissance Orbiter NASA.
Nowa mapa, skompilowana przy pomocy superkomputerów i przetwarzania w chmurze, zapewnia trójwymiarowe doświadczenie w wysokiej rozdzielczości. Mars„nieziemski teren”.
Mapa, przetworzona przez zespół ds Amerykańska Służba Geologiczna(USGS) Astrogeology Science Center, składa się z ponad 4800 cyfrowych modeli terenu (DTM) i ponad 155 000 zdjęć powierzchni Marsa.
Powiązany: 12 niesamowitych zdjęć z pierwszego roku łazika Perseverance na Marsie
„Teraz każdy na planecie ze smartfonem może wyszukiwać, wykorzystywać i podziwiać te dane”, powiedział lider zespołu Jay Laura z Astrogeology Science Center (ASC), powiedział w oświadczeniu.
„Te dane są ważne, ponieważ demokratyzują dostępność wysokiej jakości danych topograficznych Marsa” – dodała Laura. „Uzyskanie spójnych, dobrze dopasowanych wyników nie jest łatwe. Uznaliśmy, że ważne jest wygenerowanie i udostępnienie tych produktów, aby inni mogli swobodnie uzyskiwać dostęp do danych. Kiedy te dane są łatwo dostępne, każdy może przyczynić się do odkryć naukowych”.
Dane topograficzne Marsa wykorzystane przez zespół zostały zebrane przez Orbiter rozpoznawczy Marsa(MRO) Context Camera, która może rejestrować obrazy o rozdzielczości około 6 metrów na piksel, obejmujące obszar do około 18,5 mil (30 kilometrów) szerokości i 100 mil (160 km) długości.
Następnie zespół stworzył DTM poprzez nałożenie dwóch obrazów tego samego obszaru i przetworzenie ich za pomocą superkomputera w celu stworzenia szczegółowego widoku 3D. Proces ten jest podobny do tego, w jaki sposób dane wizualne zebrane przez oba nasze oczy są przetwarzane przez mózg w celu wygenerowania naszego poczucia percepcji głębi i stworzenia trójwymiarowego obrazu naszego otoczenia, powiedzieli członkowie zespołu.
Bezproblemowe dopasowanie par zdjęć do siebie, a następnie do topografii Marsa nie jest jednak tak proste, jak mogłoby się wydawać. Najpierw Laura i zespół USGS musieli dopasować poszczególne DTM do globalnej topografii w niskiej rozdzielczości, a następnie dostarczyć te informacje z powrotem do superkomputera Denali, znajdującego się w Eros Data Center w Sioux Falls w Dakocie Południowej.
Dokonywano tego w partiach po kilkaset DTM naraz, co wymagało ogromnej mocy obliczeniowej i kilku tygodni na przetworzenie. Członkowie zespołu powiedzieli, że procedura ta wymagałaby od dwóch do 35 lat ciągłego przetwarzania na standardowym komputerze osobistym.
4800 DTM to tylko wierzchołek góry lodowej pod względem danych Marsa, a zespół ASC pracuje obecnie nad tysiącami innych par zdjęć, które powinny zaowocować lepszym pokryciem topograficznym Marsa przy 20 metrach na piksel.
Dodatkowo, pary obrazów zostały zebrane wraz z parami obrazów o wyższej rozdzielczości zebranymi przez inną kamerę MRO, jeszcze ostrzejszy eksperyment naukowy High-Resolution Imaging Science Experiment (HiRISE).
Chociaż obejmują mniejsze obszary powierzchni Marsa, zaledwie 3,7 mil (6 km) szerokości i 37 mil (60 km) długości, obrazy HiRISE mają rozdzielczość 25 cm (9,8 cala) na piksel. Oznacza to, że każdy obraz HiRISE jest pełen szczegółów, ale ma ogromny rozmiar danych — 1 GB i więcej, powiedzieli członkowie zespołu.
Naukowcom trudno jest poradzić sobie z tak szczegółowymi zdjęciami; wysiłki w tym celu polegały wcześniej na pobieraniu pełnych obrazów z badanego obszaru jeden po drugim, a następnie przetwarzaniu ich w taki sposób, aby można je było oglądać na różnych poziomach powiększenia.
Dlatego zespół ASC pracował nad przetworzeniem całego katalogu 155 000 obrazów HiRISE, co odpowiada około 114 TB danych, dzięki czemu można je przesyłać strumieniowo i udostępniać bezpłatnie. Podczas przetwarzania dane były przesyłane strumieniowo z zasobów chmurowych NASA Planetary Data System, przy czym jednocześnie przetwarzano ponad 4000 obrazów, a ukończenie całego zestawu danych zajęło niecałe cztery godziny.
Testowanie i udoskonalanie tego potoku przetwarzania zapewniło uzyskanie niezawodnych i użytecznych obrazów. Oznacza to, że analizy można teraz przeprowadzać w chmurze, a dostęp do danych można uzyskać bez konieczności pobierania całych obrazów. Dane, które można przesyłać strumieniowo, można następnie sprawdzić na smartfonie lub pobrać w gotowym do użycia formacie, który nie wymaga przetwarzania, powiedzieli członkowie zespołu.
Ogromne zbiory danych w pełni przetworzonych obrazów, takich jak ten, zostały uznane przez Niezależną Komisję Rewizyjną NASA ds. nauczanie maszynowe do planetologii.
„Te dane są gotowe do odkrycia i wykorzystania przez maszyny i ludzi” – powiedziała Laura. „Ta publikacja danych oznacza, że zestaw danych HiRISE może być teraz bezproblemowo wykorzystywany przez naukowców zajmujących się uczeniem maszynowym”.
Dane są hostowane przez Amazon w firmie Otwarty rejestr danychi jest bezpłatny dla każdego. Aby ułatwić wyszukiwanie i pobieranie danych, a tym samym zapewnić ich większą dostępność dla ogółu społeczeństwa, USGS wydało narzędzia wyszukiwania dla użytkowników.
„Dzięki publikacji takich danych USGS przejmuje inicjatywę w zakresie opracowywania i udostępniania gotowych do analizy danych planetarnych” – podsumowała Laura.
