Etkileşimli küresel mozaiği oluşturan 110.000 görüntüyü yakalayan Mars Reconnaissance Orbiter’ın Bağlam Kamerası, özellikle burada görülenler gibi çarpma kraterlerini tespit etmek için kullanışlıdır. Kredi: NASA/JPL-Caltech/MSSS
Çığır açan 5.7 terapixel görüntüsü Mars gezegenin yüzeyinin ayrıntılı bir görünümü için çözünürlüğü 20 kat artırmayı teklif etti.
Mars’ın piksel başına 5 metre çözünürlüğe sahip 5.7 terapixel çevrimiçi görüntüsü, Caltech’in Bruce Murray Gezegen Görselleştirme Laboratuvarı tarafından açıklandı. Görüntü, gemideki Bağlam Kamerası tarafından çekilen 110.000 ayrı görüntünün birleştirilmesiyle oluşturuldu. NASAMars yüzeyinin %99,5’ini kaplayan Mars Keşif Yörünge Aracı. Yaratmak altı yıl ve on binlerce saatlik emek aldı. Kullanıcılar, Mars yüzeyinin sorunsuz bir şekilde keşfedilmesini sağlayan SceneView adlı etkileşimli bir arayüz aracılığıyla görüntüye erişebilir. Mozaik, Mars’ın önceki en yüksek çözünürlüklü küresel görüntüsüne kıyasla çözünürlükte 20 katlık bir artışı temsil ediyor.
Mars’ın piksel başına 5 metre ölçeğinde oluşturulmuş, gezegeni kapsayan çevrimiçi bir görüntüsü bu ay açıklandı. Görüntü halka ücretsiz olarak sunulmaktadır ve Caltech’s aracılığıyla çevrimiçi olarak erişilebilir. Gezegen Görselleştirme için Bruce Murray Laboratuvarı. Ayrıca, gönderilmek üzere NASA Gezegensel Veri Sistemine teslim edilecektir.
5,7 trilyondan fazla pikselden (5,7 terapixel) oluşan mozaiklenmiş görüntü, NASA’nın Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) üzerindeki Bağlam Kamerası (CTX) tarafından çekilen 110.000 ayrı görüntünün birleştirilmesiyle Murray Laboratuvarında oluşturuldu. 88° Güney ile 88° Kuzey arasında Mars yüzeyinin yüzde 99,5’ini kaplar. (Kalan yüzde 0,5’lik kısım ya hiç görüntülenmemişti ya da mozaik oluşturulduğunda yeterince yüksek kalitede görüntülenmemişti.)
Görüntünün yapımı altı yıl ve on binlerce saatlik emek gerektirdi. 300 dpi’da (standart baskı çözünürlüğü) basılmış olsaydı, ortaya çıkan görüntü Rose Bowl için bir güneşlik ve Rose Bowl’un otoparkının önemli bir parçası olarak kullanılabilirdi.
Mars’ın Küresel CTX Mozaiği, bilim adamlarının ve halkın gezegeni daha önce hiç olmadığı gibi keşfetmesine olanak tanır. Gezegendeki adlandırılmış coğrafi özellikler için bu etiketler gibi açılıp kapatılabilen farklı veri katmanları içerir. Kredi: NASA/JPL-Caltech/MSSS
Murray Lab yöneticisi ve görüntü işleme alanında araştırma bilimcisi Jay Dickson, “Bunun ölçeği gerçekten emsalsiz” diyor. Dickson, 2016’da Murray Laboratuvarı’nı kurmak üzere işe alındıktan kısa bir süre sonra projeyi tasarladı ve projeye öncülük etti.
Bireyler kim görüntüye eriş bir coğrafi bilgi sistemi şirketi olan Esri tarafından geliştirilen SceneView adlı etkileşimli bir arayüzde görüntüleyebilir. Bu arayüz, tüm Kızıl Gezegenin “taşlama çözünürlüğünde” sorunsuz bir şekilde keşfedilmesine izin verir. Çıkıntılar, bilim adamlarının ilgisini çekebilecek bireysel küçük uçurumlar ve tepelerdir.
“Görev verileri, vermeye devam eden bir hediyedir. NASA’nın araştırma ve analiz programı, bu devasa mozaiği tamamlamamıza ve evrensel olarak kullanılabilir hale getirmemize olanak sağladı,” diyor gezegen bilimi profesörü ve Keck Uzay Araştırmaları Enstitüsü’nün müdür yardımcısı Bethany Ehlmann. “İnsanların onunla yaptığı her şeyi ve sağladığı bilimi görmek için sabırsızlanıyorum.” Ehlmann ve Dickson, çalışmanın çoğunu finanse eden NASA Gezegensel Veri Arşivleme, Restorasyon ve Araçlar hibesinin baş araştırmacılarıydı.
Bilim adamları, Mars’taki konumların daha yüksek çözünürlüklü bireysel görüntülerine sahipken, bundan önce küresel ölçekte mevcut olan en yüksek çözünürlük, yeni mozaik için piksel başına 5 metreye kıyasla piksel başına 100 metre idi. Bu, Mars yüzeyinin her iki boyutunda çözünürlükte 20 katlık bir artışı temsil ediyor ve belirli bir alan için 400 kat daha fazla bilgi sağlıyor.
Solda ayrıntılı bir örnekte gösterilen yeni küresel mozaik, MRO’nun Mars yüzeyini uzun şeritler halinde yakalayan Bağlam Kamerası tarafından çekilen görüntülerden birleştirildi. İşlem, CTX görüntülerinin bazı bölümlerinin nasıl birleştirildiğini gösteren sağdaki resimde gösterilmektedir. Kredi: NASA/JPL-Caltech/MSSS
Görüntüyü oluşturmak için, Dickson ve meslektaşları, tüm görüntüleri hizalayan ve üst üste binen görüntüleri bu ikisi arasındaki en az kontrast yolunu hesaplayarak ve bunları yapboz parçaları gibi birleştirerek harmanlayan bir özellik eşleştirme algoritması kullandı. Dickson, “Bu, tahribatsız bir işlemedir” diyor. “Sınırları yumuşatmak için çizgileri bulanıklaştırmıyoruz; iki görüntüyü birleştirmek için mümkün olan en iyi çizgiyi buluyoruz.” Daha da önemlisi, her bir pikselin ana görüntüye kadar tam olarak izlenebilirliğine izin verecek şekilde, görüntüyle birlikte bu ayrı ayrı görüntülerden oluşan yapbozun bir haritası yayınlandı.
Süreç, Dickson’ın MRO’nun görev arşivinden çektiği 110.000 CTX görüntüsünün büyük çoğunluğu için iyi çalıştı. Geri kalan yaklaşık 13.000 görüntünün elle dikilmesi gerekiyordu; bu, üç yıl boyunca yürütülen yoğun emek gerektiren bir süreçti. Mars’ın ince atmosferi, yüzeyin görüntü kalitesini etkileyen ve bilgisayarların bazı görüntüleri otomatik olarak hizalamasını engelleyen bulutlar ve toz fırtınaları yaratır, bu da bu manuel çabayı gerektirir.
Dickson, Mars’taki buzla ilgili özelliklerin haritasını çıkarmak için bir proje üzerinde çalışırken mozaik fikrini ortaya attı ve MRO görüntüleri için mevcut arayüzlerden bıktı.
Dickson, “Herkesin erişebileceği ve dikişsiz bir şey istedim” diyor. “Okul çocukları artık bunu kullanabilir. 78 yaşına yeni giren annem artık bunu kullanabilir. Amaç, Mars’ı keşfetmekle ilgilenen insanlar için engelleri azaltmak.”
Onu oluşturan 3.960 ayrı mozaik arasındaki dikişleri içeren görüntünün beta sürümü, gezegen bilimi topluluğundan geri bildirim almak için 2018’de kullanıma sunuldu. Zaten başka çalışmalarda 100’den fazla alıntı yapılmıştır. NASA, projeyi 2019’da finanse etti ve güncellenen işlerin çoğu, pandeminin ilk günlerinde yapıldı. Dickson, evde geçirdiği zamanı otomasyon kodunu geliştirmek ve kalan inatçı görüntüleri özenle birleştirmek için kullandı.
Dickson, etkileyici olmasına rağmen, görüntünün gerçekten MRO tarafından toplanan verilerin değerinin bir kanıtı olduğunu söylüyor. Bağlam Kamerası, 20 yıl önce Malin Space Science Systems tarafından San Diego’da inşa edildi. 2005 yılında fırlatılan ve son 17 yıldır Mars’tan görüntü ve diğer verileri toplayan MRO uydusuna kuruldu.
Dickson, “Bunun üzerinde altı yıl çalıştım, ancak MRO ekibi son birkaç on yılı en başta bunu mümkün kılmak için harcadı,” diyor. “Ve uzay aracı hala orada harika bilim yapıyor.”
Yeni Mars CTX mozaik resim görüntüleyicisine şu adresten erişilebilir: https://murray-lab.caltech.edu/CTX/V01/SceneView/3dViewer.html ve daha fazla bilgi ve indirilebilir veri şu adreste mevcuttur: https://murray-lab.caltech.edu/CTX/.
Bu hikaye hakkında daha fazla bilgi için Caltech’in Kızıl Gezegen Boyunca 5.7 Terapixel Sanal Keşif Gezisine bakın.