Pull to refresh

Исследовать Марс вместе с NASA

Image processing *
Среди краудсорсинговых научных программ Интернета пополнение. Добро пожаловать на четвертую планету. NASA предлагает всем желающим принять участие в изучении уникальных для Марса сезонных явлений, подобных которым нет на Земле.



Марсианский орбитальный спутник MRO оснащен мощной камерой HiRise, обеспечивающей изображения с разрешением 0,3 м/пиксель. С 2006 года ей снято множество изображений, это почти непрерывные наблюдения в течение трех марсианских лет. Большинство из этих фото никто не видел, потому что небольшая группа ученых не в состоянии обработать такой огромный массив фотографий. Поэтому на помощь призывается коллективный разум.

В рассматриваемой программе фотографии со спутника, касающиеся южной полярной области, разрезали на миллион небольших фрагментов под формат экрана, на которых добровольцам предлагается отмечать с помощью простого интерфейса «веера», «пятна» и «интересные объекты».



Немного о том, что физически представляют собой эти объекты, как они возникают, изменяются и от чего зависят. Придется слегка погрузиться в марсианскую климатологию, чтобы лучше понимать смысл предлагаемого исследования.

Ежегодные температурные изменения на Марсе определяются двумя факторами — наклоном оси и переменным расстоянием от Солнца. Как и на Земле, когда в северном полушарии лето, в южном зима, и наоборот. Но южным летом Марс находится к Солнцу значительно ближе, чем северным. Поэтому зима на южном полюсе длиннее и суровее, а лето — короче и жарче. Это хорошо видно на схеме, где по оси X земные сутки от 0 до 687 (длительность марсианского года), по оси Y — температура поверхности в полдень от южного полюса внизу до северного вверху (традиционно синий холодный, красный жаркий).
image

Поэтому больше углекислоты замерзает южной зимой и больше высвобождается летом, соответственно изменяется общепланетарное атмосферное давление, что и показывают измерения Viking Launder 1:

image

На южном полюсе процессы замерзания и высвобождения углекислого газа в разные сезоны сопровождаются уникальными визуальными явлениями, которые привлекли внимание ученых.

Южной осенью углекислый газ начинает замерзать и оседает на южной полярной шапке, зимой он превращается в полупрозрачные плиты льда.
image

Весной солнце начинает глубже прогревать темный грунт сквозь полупрозрачный лед. Грунт нагревается и сухой лед, лежащий на нем, переходит в газообразное состояние. Давление растет, газ стремится пробить поверхностную ледяную корку, пока не найдет слабое место — образуется углекислотный гейзер, струи которого выносят на поверхность пыль и песок. Если ветра нет, эти частицы опадают, образуя темное округлое «пятно». Если же дует ветер — он сносит легкую почву в сторону, образуя на светлой ледяной поверхности темный «веер».
image image

В летнее время CO2 весь растапливается, и поверхность становится однородной, пока снова не начинается замораживание углекислоты осенью следующего года.

Этот ежегодный процесс создает на почве сети каналов, которые технически называются araneiform, а на практике часто называют «пауками». Форма «пауков» также меняется от времени года — от выпуклых до метра высотой структур зимой до видимых летом канав.

image
Для счета марсианского года используется солнечная долгота Ls, которая изменяется от 0 до 360. Год начинается с равноденствия — весеннего в северном полушарии, осеннего в южном (аналог 22 марта). (Ls=90 — «22 июня», Ls = 180 — «22 сентября», Ls = 270 — «22 декабря»). Период Ls от 180 до 233 — весна, Ls = 325 — конец лета в южном полушарии.

Ученым NASA нужна помощь, чтобы в массиве из миллионов фото найти и отметить «веера» и «пятна», чтобы увидеть, как они формируются, развиваются, исчезают и возникают снова в зависимости от сезона, и узнать, возникают ли они на одном и том же месте ежегодно и как меняются со временем. Также «вееры» указывают на направление и скорость ветра в момент их возникновения, и отмечая их на снимках, мы помогаем планетарным ученым лучше понять климат Марса.

В NASA не рискуют поручить это дело компьютерным программам, потому что даже человеку порой сложно отличить «пятно» от «веера», а машина тем более не справится.

Также программа позволяет выделять «интересные объекты», к которым относится все необычное, что может привлечь внимание исследователя: пыльные вихри и смерчи, «пауки», молодые кратеры, выразительные скалы, камнепады, а может даже инопланетные корабли ).

Реально исследователя ожидает многообразие фотографий, многие из которых требуют скрупулезного выделения массы однородных объектов — мелких «пятен» или «вееров». Некоторые фото заставляют задуматься, откуда же дует ветер, почему причудливо трескается поверхность или как часто падают метеориты, и почти все действительно очень красивы и разнообразны:




Честно говоря, при попадании на такое изображение очень хочется кнопку — «пропустить это фото». Это для очень больших любителей мелких паззлов, к которым я себя не отношу:



Возможно, стоило бы еще присваивать снимкам такой параметр, как сложность для анализа, и ранжировать выбранную сложность пользователями. Кому-то будет интересно копаться с многими мелкими деталями, а кому-то интереснее крупные марсианские формы.

Особо интересные изображения возможно обсудить с другими участниками программы, обсуждение можно рассматривать как коллекцию достопримечательностей Марса. Тегирование позволяет сортировать эти избранные фото по различным параметрам.


Маркировки участников программы будут сопоставлены с маркировками, сделанными другими добровольцами на том же изображении. Принимая среднее значение этих маркировок, планетарные ученые получат в итоге весьма надежные карты «вееров» и «пятен» на поверхности Марса и первые шкалы измерения ветра на планете!

Увлекательной науки вместе с NASA.

Источники:
Про сезоны на Марсе
О проекте Четвертая планета
Tags:
Hubs:
Total votes 59: ↑58 and ↓1 +57
Views 29K
Comments Comments 18