Миссия НАСА DAVINCI, запуск которой запланирован на начало 2030—х годов, исследует, были ли когда—то на Венере - изнурительном мире, окутанном атмосферой ядовитых газов, - океаны и континенты, подобные земным.
Проект DAVINCI, состоящий из космического корабля и спускаемого зонда, сосредоточится на горном регионе под названием Альфа-Регио, который, возможно, является древним континентом. Хотя в период с 1970 по 1985 год несколько международных космических аппаратов погружались в атмосферу Венеры, зонд DAVINCI станет первым, кто сделает снимки этой интригующей местности, сделанные из-под густых и непрозрачных облаков Венеры.
Но как команда готовится к полету на планету, на которой почти 50 лет не было атмосферных зондов и которая, как правило, разрушает или расплавляет космические аппараты, посещающие ее?
Ученые, возглавляющие миссию DAVINCI, начали с использования современных методов анализа данных, чтобы изучить данные, полученные в ходе предыдущих миссий на Венеру десятилетиями назад. Их цель - получить как можно больше сведений о нашей соседней планете. Это позволит ученым наиболее эффективно использовать время спуска зонда для сбора новой информации, которая может помочь ответить на давние вопросы об эволюционном пути Венеры и о том, почему он резко отличался от земного.
В период с 1990 по 1994 год космический аппарат НАСА "Магеллан" использовал радиолокационные изображения и альтиметрию для составления карты рельефа региона Альфа с орбиты Венеры. Недавно команда ДАВИНИЧИ из НАСА искала более подробную информацию на этих картах, поэтому ученые применили новые методы для анализа данных радиовысотомера Magellan. Затем они дополнили эти данные радиолокационными снимками, полученными трижды из бывшей обсерватории Аресибо в Пуэрто-Рико, и использовали компьютерные модели машинного зрения для тщательного анализа данных и заполнения пробелов в информации в новых масштабах (менее 0,6 мили, или 1 километр).
В результате ученые в десять раз улучшили разрешение карт региона Альфа, предсказывая новые геологические закономерности на поверхности и задавая вопросы о том, как эти закономерности могли сформироваться в горах региона Альфа.
Преимущества ретроспективного анализа
Старые данные дают много преимуществ для новых миссий, включая информацию о том, какие частоты, участки спектра или размеры частиц были охвачены предыдущими приборами, чтобы новые приборы могли заполнить пробелы.
В координируемом архиве космических научных данных НАСА, который находится в Центре космических полетов имени Годдарда НАСА в Гринбелте, штат Мэриленд, сотрудники восстанавливают и оцифровывают данные со старых космических аппаратов. Эти старинные данные, сопоставленные с современными наблюдениями, могут показать, как планета меняется с течением времени, и даже могут привести к новым открытиям спустя долгое время после завершения миссий. Например, благодаря новым взглядам на наблюдения Магеллана ученые недавно обнаружили свидетельства современной вулканической активности на Венере.
"Магеллан" был одной из первых миссий, которые были заархивированы в цифровом виде в общедоступном онлайн-хранилище данных планетарных миссий НАСА. Но у агентства есть огромное количество данных, большая часть которых еще не оцифрована, начиная с 1958 года, когда США запустили свой первый спутник Explorer 1.
Восстановление данных - сложная и ресурсоемкая работа, и НАСА уделяет приоритетное внимание оцифровке данных, которые необходимы ученым. В рамках трех предстоящих миссий к Венере — DAVINCI и VERITAS НАСА, а также Envision— сотрудники архива космических данных ESA (Европейского космического агентства) помогают ученым получить доступ к данным, полученным в ходе последней миссии НАСА по погружению зондов в атмосферу Венеры в 1978 году.
Мозаика Венеры
Регион Альфа - одно из самых загадочных мест на Венере. Его рельеф, известный как "тессера", по внешнему виду напоминает скалистые земные горы, но более неровный и беспорядочный.
Тессеры, названные так из-за того, что они напоминают геометрический рисунок паркетного пола, были найдены только на Венере, и DAVINCI станет первой экспедицией, которая подробно исследует такую местность и нанесет на карту ее рельеф.
Зонд DAVINCI начнет фотографировать Альфу Регио, собирая изображения с самым высоким разрешением, как только он опустится ниже облаков планеты, начиная с высоты около 25 миль, или 40 километров. Но даже там газы в атмосфере рассеивают свет, как и поверхность земли, так что эти изображения будут казаться размытыми.
Ученые DAVINCI работают над решением этой проблемы. Недавно ученые повторно проанализировали старые снимки Венеры, используя новую технологию искусственного интеллекта, которая позволяет повысить четкость изображений и использовать их для создания трехмерных топографических карт. Этот метод, в конечном счете, поможет команде DAVINCI оптимизировать изображения и карты гор региона Альфа. Улучшенные изображения дадут ученым самое детальное изображение за всю историю — с разрешением до 3 футов, или почти 1 метра, на пиксель — что, возможно, впервые в истории позволит им обнаружить мелкие объекты, такие как скалы, реки и овраги.
"Все эти старые данные миссии являются частью мозаики, рассказывающей историю Венеры", - сказал Джим Гарвин, главный исследователь DAVINCI и главный научный сотрудник НАСА имени Годдарда. "История, которая является шедевром в процессе создания, но не завершена".
Анализируя текстуру поверхности и типы горных пород в регионе Альфа, ученые надеются определить, образовались ли венерианские мозаики в результате тех же процессов, которые создают горы и некоторые вулканы на Земле.
