Het landschap op Mars bekijken is nu gemakkelijker dan ooit, dankzij een nieuwe kaart die is gemaakt op basis van een schat aan gegevens die zijn verzameld door NASA’s Mars Reconnaissance Orbiter.
De nieuwe kaart, samengesteld met behulp van supercomputers en cloud computing, biedt een high definition 3D-ervaring Marsander terrein.
De kaart is verwerkt door het team van Amerikaanse geologische dienstHet USGS Center for Astrogeology Sciences bestaat uit meer dan 4.800 digitale terreinmodellen (DTM’s) en meer dan 155.000 afbeeldingen van het oppervlak van Mars.
Verwant: 12 verbluffende foto’s van Perseverance’s eerste jaar op Mars
“Nu kan iedereen op de planeet met een smartphone deze gegevens doorzoeken, gebruiken en ervan genieten”, zegt teamleider Jay Laura van het Astrogeological Science Center (ASC), zei hij in een verklaring.
“Deze gegevens zijn belangrijk omdat het de beschikbaarheid van hoogwaardige topografische gegevens voor Mars democratiseert”, voegde Laura eraan toe. “Consistente, goed afgeronde resultaten krijgen is niet eenvoudig. We vonden het belangrijk om deze producten te bouwen en vrij te geven zodat anderen vrijelijk toegang hebben tot de gegevens. En wanneer die gegevens algemeen beschikbaar zijn, kan iedereen bijdragen aan wetenschappelijke ontdekkingen.”
De topografische gegevens van Mars die door het team werden gebruikt, werden verzameld door Mars Verkenning Orbitercontextcamera (MRO), die beelden kan maken met een resolutie van ongeveer 6 meter per pixel die een gebied tot ongeveer 30 kilometer breed en 160 kilometer lang beslaat.
Het team produceerde vervolgens de DTM-beelden door twee beelden van hetzelfde gebied te overlappen en ze te verwerken met een supercomputer om een gedetailleerde 3D-weergave te creëren. Dit proces, zeiden teamleden, is vergelijkbaar met de manier waarop de hersenen visuele gegevens verwerken die door beide ogen zijn verzameld om ons gevoel van dieptewaarneming te genereren en een 3D-beeld van onze omgeving te creëren.
Het is echter niet zo eenvoudig als het lijkt om paren afbeeldingen naadloos op elkaar en vervolgens op het Mars-terrein uit te lijnen. Eerst moesten Laura en het USGS-team individuele DTM’s uitlijnen met wereldwijd terrein met een lage resolutie en die informatie vervolgens terugsturen naar de Denali-supercomputer in het Eros Data Center in Sioux Falls, South Dakota.
Dit gebeurde in batches van enkele honderden DTM’s tegelijk, wat een enorme hoeveelheid rekenkracht vergde en enkele weken om te verwerken. Teamleden zeiden dat de procedure een standaard pc tussen de twee en 35 jaar ononderbroken verwerking zou kosten.
De 4.800 DTM’s zijn slechts het topje van de ijsberg in termen van Mars-gegevens, aangezien het ASC-team momenteel werkt aan duizenden paren afbeeldingen die de topografische dekking van Mars met 20 meter per pixel zouden moeten verbeteren.
Bovendien werden de beeldparen verzameld samen met de hoge resolutie beeldparen verzameld door een andere MRO-camera, het Sharp-Eyed High-Resolution Imaging Scientific Experiment (Hirise).
Hoewel het plekken beslaat die kleiner zijn dan het oppervlak van Mars, slechts 6 km breed en 60 km lang, hebben HiRISE-afbeeldingen een resolutie van 25 centimeter (9,8 inch) per pixel. Teamleden zeiden dat dit betekent dat elke HiRISE-afbeelding boordevol details zit, maar een enorme gegevensomvang heeft – 1 GB en meer.
Wetenschappers hebben moeite met zulke gedetailleerde foto’s; Pogingen om dit te doen, omvatten voorheen het één voor één downloaden van complete beelden in een onderzoeksgebied en deze vervolgens verwerken zodat ze met verschillende vergrotingsniveaus konden worden bekeken.
Dus werkte het ASC-team aan het verwerken van de volledige catalogus van 155.000 HiRISE-afbeeldingen, het equivalent van ongeveer 114 terabyte aan gegevens, waardoor ze streambaar en vrij toegankelijk werden. Tijdens de verwerking werden gegevens gestreamd vanuit NASA’s Planetary Data System-cloudholdings, waarbij meer dan 4.000 beelden tegelijkertijd werden verwerkt en het voltooien van de volledige dataset iets minder dan vier uur in beslag nam.
Het testen en zuiveren van deze verwerkingspijplijn zorgt ervoor dat het betrouwbare en bruikbare afbeeldingen produceert. Dit betekent dat analyse nu in de cloud kan worden uitgevoerd en dat gegevens toegankelijk zijn zonder dat volledige afbeeldingen hoeven te worden gedownload. De gestreamde gegevens kunnen vervolgens worden gescand op een smartphone of worden gedownload in een kant-en-klaar formaat dat geen verwerking vereist, aldus teamleden.
De onafhankelijke beoordelingscommissie van NASA’s Planetary Data Ecosystem heeft enorme, volledig verwerkte beeldsets zoals deze gemarkeerd als essentieel voor het ondersteunen van de toepassing van kunstmatige intelligentie en machinaal leren voor planetaire wetenschap.
“Deze gegevens zijn klaar voor ontdekking en gebruik door machines en mensen”, zei Laura. “Deze datarelease betekent dat de HiRISE-dataset nu naadloos kan worden gebruikt door wetenschappers op het gebied van machine learning.”
De gegevens worden door Amazon in het bedrijf gehost Open het gegevensrecord, die voor iedereen gratis te gebruiken is. Om de gegevens beter vindbaar en downloadbaar te maken en zo voor een grotere toegankelijkheid voor het grote publiek te zorgen, heeft de USGS uitgegeven Zoekhulpmiddelen voor gebruikers.
“Met het vrijgeven van gegevens zoals deze, neemt USGS het voortouw bij het ontwikkelen en vrijgeven van planetaire wetenschappelijke gegevens die klaar zijn voor analyse”, besluit Laura.
‘Webgeek. Wannabe-denker. Lezer. Freelance reisevangelist. Liefhebber van popcultuur. Gecertificeerde muziekwetenschapper.’
