Una forma inteligente de mapear la superficie de la Luna: usando sombras

El equipo probó su enfoque en un área centrada en Mare Ingenii, una región en el lado oculto de la Luna. Alimentaron el algoritmo con los ángulos de la luz solar entrante a partir de imágenes que contenían sombras tomadas por el Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) de la NASA. El satélite orbita continuamente la luna, capturando información, junto con datos de altitud recopilados por su altímetro láser. El modelo de terreno de alta resolución resultante coincidió con las imágenes de sombra con un alto grado de precisión y mejoró en gran medida la resolución de la altura de altitud. la elevación Los datos recopilados por el altímetro láser de LRO tienen una resolución de 60 metros por píxel; el modelo final del terreno del nuevo método tiene una resolución de 0,9 metros por píxel. Esto significa que los cráteres con un diámetro de tres metros "Este es un enfoque diferente para comprender la topografía de la Luna que podría ayudar a prepararse para futuras exploraciones humanas y robóticas", dijo Noah Petro, geólogo planetario del Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA que no participó en el estudio.

LRO ha estado orbitando la luna desde 2009, recopilando datos que se han utilizado para crear un modelo de terreno digital que cubre el 98 por ciento de la superficie de la luna. Este es el mapa base en el que se colocan los modelos de terreno de mayor resolución, como uno de la nueva encuesta. Juntos, estos mapas de alta resolución son la base para planificar viajes a la superficie. Los sitios de aterrizaje deben ser planos, sin piedras. Idealmente, las rutas de viaje hacia y desde los cráteres no deberían ser lo suficientemente empinadas para que los rovers puedan navegarlas.

Los mapas de alta resolución del paisaje lunar también se pueden usar para modelar las condiciones de iluminación.Predecir cuándo y dónde esperar sombras y luz solar es fundamental para planificar futuras misiones, dice Paul Hein, científico planetario de la Universidad de Colorado Boulder para la Atmósfera y el Espacio. Física. Los posibles sitios de aterrizaje necesitarían recibir radiación solar durante al menos parte del día para recargar los instrumentos y los rovers. Las áreas iluminadas por el sol en las proximidades de los cráteres también pueden ser útiles, ya que la exploración de las regiones sombreadas puede llevar tiempo, lo que significa que es posible que los rovers deban recargarse tan pronto como salgan de un cráter.

Una comprensión más detallada del terreno también puede ayudar a la NASA a decidir a qué regiones permanentemente sombreadas apuntar cuando busque hielo de agua.Por ejemplo, la inclinación de las paredes del cráter puede proporcionar una idea de cuánto tiempo hace que se formó el cráter y si las sombras y las temperaturas podrían han persistido el tiempo suficiente para que haya hielo de agua. "A menudo necesitamos modelos de terreno muy precisos para convertir una instantánea en un historial de tiempo para detectar trampas frías donde el hielo puede permanecer estable durante largos períodos", dice Hein.

Además de todo esto, el nuevo enfoque de imágenes también debería ayudar con la navegación. Los rovers de Marte deben poder viajar a lo largo de rutas calculadas con precisión. Los detectores de movimiento a bordo pueden ayudar a los rovers a orientarse, pero los errores de detección y estimación pueden acumularse en grandes distancias, lo que hace que los vehículos se desvíen de su rumbo. Una forma de superar esto es hacer que los rovers usen cámaras a bordo para crear modelos de alta resolución del terreno y luego determinar su ubicación en relación con las características conocidas y ajustar su ruta en consecuencia, dijo Martin Schuster, científico especialista en robótica en el Instituto de Robótica y Mecatrónica del Centro Aeroespacial Alemán. "Hacer coincidir los modelos de terreno locales con modelos de alta resolución creados externamente, como el producido en el nuevo estudio, puede ayudar a los rovers a ubicarse", dice. Si la resolución de los mapas de terreno prefabricados es demasiado baja, mantenerse en el camino puede ser más difícil.

La Luna está a un cuarto de millón de millas de la Tierra. Llegar allí es difícil, y si los astronautas experimentan problemas inesperados en la superficie, su respuesta será limitada. Por lo tanto, predecir qué características del terreno encontrarán los exploradores y rovers es extremadamente importante, e incluso puede salvar vidas. Encontrar las mejores y más precisas formas de mapear la superficie lunar es una parte integral de la preparación de la misión. todos los datos disponibles para decirnos todo lo que podamos sobre los lugares que queremos explorar", dice Petro.