地理空间技术对探索火星至关重要
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地理空间技术对探索火星至关重要

2021年2月,当美国宇航局的“毅力”号火星车登陆火星时,它配备了一些有史以来最精确的火星地图,这是由美国地质勘探局天体地质科学中心提供的。这些新地图不仅为Mars安全着陆提供了必要的基础,而且也为Mars任务计划的科学活动奠定了基础。

为了在崎岖不平的火星上安全着陆,航天器使用了一种名为地形相对导航. 当它穿过行星的大气层下降时,航天器使用其机载地图精确地知道它在哪里并避免危险。为了使导航工作正常,航天器需要着陆地点和周围地形的最佳地图。

两个美国地质勘探局绘制了火星地图

美国地质勘探局为火星任务绘制了两张新地图。第一张是高分辨率(每像素25厘米)地图,研究人员用它精确地绘制着陆点的地面危险。该地图用作任务操作的底图,并绘制探测器着陆后将探索的位置。第二张地图是一张分辨率较低(每像素6米)的地图,横跨着陆点和周围大部分地形。这被用于航天器上,以及高分辨率地图上的危险位置,以帮助其安全着陆。这些地图以前所未有的精度相互对齐,并与火星全球地图对齐,以确保地图准确显示危险所在的位置。两张新地图都是这里有.

向西北方向倾斜的视图显示了火星杰泽罗陨石坑的西缘和底部。(来源:美国地质调查局)

美国宇航局利用遥感技术为“毅力号”火星漫游者计划确定30个可能的着陆点。这两张地图是根据火星勘测轨道飞行器的背景相机和高分辨率科学成像实验(HiRISE)相机收集的图像绘制的。经过严格的审查,他们决定选择Jezero这是一个位于火星大三角地带的49公里长的陨石坑。

遥感数据的作用

坚持不懈的着陆地点必须符合四个主要标准:该地点必须在地质上具有多样性,显示形成它的过程的迹象;这个位置必须是天体生物学上有趣的,有可能是古代生命的迹象;现场应有足够的合适材料用于收集和缓存,以备将来可能的提取;该网站将提供帮助人类登上火星的新知识。在这里阅读该项目比较了“毅力”号/火星着陆点的三个最终竞争者的属性,并展示了MRO上的遥感设备获取的数据如何帮助做出最终决定。

利用地理信息系统探索火星

Esri最近开发了将其他行星坐标系与3D地球仪结合使用的能力,而时间安排实际上再好不过了,因为我们刚刚目睹了毅力号火星车的成功着陆。数字高程模型、精确图像和空间数据代表了火星车以前的着陆地点,所有这些都在火星坐标系下精确显示,所有这些都可以通过探索火星应用程序.(文本在图片下方继续)

“探索火星”应用程序可以虚拟访问火星上的峡谷、山脉和陨石坑。

在对未来火星任务的预期中,GIS技术已经应用于先前从火星收集的高程数据,以模拟地形,从而帮助漫游者,最终帮助人类。美国国家航空航天局(NASA)根据火星轨道器激光高度计(MOLA)提供的数据创建了数字高程模型(DEM),MOLA是其火星全球探测卫星(1997年至2001年)上的一种仪器。自2006年以来一直在收集数据的火星侦察轨道器上的上述HiRISE相机已经生成了数字地形模型(DTM)。

“我们对太阳系行星以及系外行星的了解将开始呈指数级增长。与此同时,我们将继续将我们为地球开发的遥感/GIS进程应用于适用的行星环境。特别是像火星这样的行星,人类很可能在未来15-20年内进行实地测量,这将为验证行星图像数据提供一个独特的机会。它将使我们能够更好地解释我们收集的图像,并改进我们为星际研究创建的地理空间模型,我认为这是非常令人兴奋的,”François Smith,马里兰州盖瑟斯堡MDA信息系统有限责任公司的地理空间数据科学家,早在2017年就说过。

这篇新闻文章是基于从Esri、美国地质勘探局和NASA获得的内容。

火星表面的DEM来自火星轨道器激光高度计(MOLA)数据,该数据在火星全球探测任务期间以463米的分辨率在463米处捕获。

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