Die erste Phase der Artemis-Mission der NASA, ein unbemannter Testflug um den Mond, sollte an diesem Montag (29. August 2022) starten. In der dritten Phase, die für 2025 geplant ist, werden zum ersten Mal seit mehr als 50 Jahren Menschen auf dem Mond landen.
Professor Jan-Peter Müller und Ph.D. Student Alfiah Putri (beide UCL Mullard Space Science Laboratory) wurden vom Jet Propulsion Laboratory (JPL) der NASA beauftragt, ein 3D-Modell und Bild eines möglichen Landeplatzes namens Aristarchus zu erstellen – ein ursprünglich ausgewählter Krater mit einer Breite von 40 km und einer Tiefe von fast 2,7 km als Landeplatz für die abgebrochene Mission Apollo 18.
Das Team verwendete eine von ihm entwickelte Photogrammetrietechnik, um ein detailliertes 3D-Modell mit einer Auflösung von einem Meter aus einer Serie von 14 Stereobildern abzuleiten (bei denen Bilder derselben Szene in leicht unterschiedlichen Winkeln aufgenommen werden).
Professor Muller sagt, dass „bessere Karten und Modelle der Mondoberfläche wichtig sind, um Risiken zu minimieren und die Sicherheit von Astronauten zu maximieren. Unsere über Jahrzehnte entwickelten Techniken liefern die derzeit genauesten Bilder und Modelle. Diese können bei Entscheidungen über die Landung helfen Standorte sowie Navigationsrouten für Rover oder bemannte Fahrzeuge.“
Professor Muller und der wissenschaftliche Mitarbeiter Yu Tao (ebenfalls UCL Mullard Space Science Laboratory) haben eine neue Methode entwickelt, die die Notwendigkeit für hochauflösende Stereobilder beseitigt, die auf dem Mond selten sind. Diese Methode verwendet maschinelles Lernen, um 3D-Formen nach dem Training mit fast 400 Bildpaaren und den entsprechenden stereoabgeleiteten 3D-Modellen vorherzusagen, die vom Kamerateam der NASA erstellt wurden.
Mit dieser neuen Methode erstellte das Team ein großes 3D-Mosaik mit einer Fläche von 260 km x 209 km, das mithilfe von maschinellem Lernen aus 370 Bildern des Kraters von Kármán auf der anderen Seite des Mondes (der Krater hat einen Durchmesser von 180 km und mehr) verarbeitet wurde bis 12 km tief). Das MSSL-Team erstellte einen technischen Bericht, in dem die Bilder und das 3D-Modell im Detail analysiert wurden.
Das 3D-Modell und das dazugehörige Mosaikbild mit einer Auflösung von 50 cm können jetzt auf dem webbasierten Portal Moon Trek der NASA angesehen werden, das eine Reihe interaktiver Tools zur Erkundung des Mondes bietet und für Missionsplaner und Weltraumwissenschaftler entwickelt wurde , Pädagogen und andere Interessierte.
Die Techniken von Professor Muller und seinem Team, die auf Bilder der Marsoberfläche angewendet wurden, halfen zuvor, das Geheimnis um den unglückseligen Marslander Beagle 2 zu entwirren. Sie produzierten Bilder mit höherer Auflösung des Landers auf der Marsoberfläche, was darauf hindeutet es landete erfolgreich.
Die NASA hat 13 potenzielle Landeplätze für ihre bemannte Mission zum Mond angekündigt, alle in der Nähe des Südpols des Mondes, wo sich vermutlich über Milliarden von Jahren Wassereis in dauerhaft beschatteten Gebieten angesammelt hat. Diese Orte werden nun ausführlich untersucht, bevor Raumfahrzeuge versuchen können, dort zu landen.
Es wird erwartet, dass UCL-MSSL im neuen Jahr weitere 3D-Bilder der Artemis-Landeplätze liefern wird. Alle diese 3D-Datenprodukte werden über die Gastspeichereinrichtung des Planetary Science Archive der ESA zur Verfügung gestellt.
Die Produkte des Teams für den Mars und künftig auch für den Mond können hier heruntergeladen werden: www.cosmos.esa.int/web/psa/ucl-mssl_meta-gsf