Marte en color como nunca antes visto
Por Misión Mars Express
02 de junio de 2023.
La misión Mars Express, la primera misión interplanetaria de Europa, y todos sus experimentos continúan funcionando casi a la perfección después de 20 años de operaciones científicas.
La cámara High Resolution Stereo Camera (HRSC), construida por DLR en colaboración con la industria alemana, ha cartografiado casi toda la superficie de Marte en color y en tres dimensiones con una resolución de imagen de 20 metros por píxel desde 2004 y no tiene precedentes.
Para conmemorar el vigésimo aniversario del lanzamiento de la nave espacial Mars Express de la Agencia Espacial Europea (ESA), el equipo científico de la cámara estéreo de alta resolución (HRSC) anuncia el próximo lanzamiento de un mosaico global en color de Marte que no tiene paralelo en la precisión de su información de color y proporciona información sobre la diversa composición de roca, arena y polvo en la superficie.
Hace exactamente 20 años, el 2 de junio de 2003, la nave espacial Mars Express, la primera misión europea para explorar otro planeta del Sistema Solar, se lanzó en un vehículo de lanzamiento Soyuz desde el cosmódromo de Baikonur en Kazajstán. Una etapa superior Fregat entregó la misión en una órbita de transferencia a Marte, que la nave espacial alcanzó el 25 de diciembre del mismo año. La cámara estéreo de alta resolución (HRSC), desarrollada en el Centro Aeroespacial Alemán (Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt; DLR) y operada por el Instituto DLR de Investigación Planetaria, es uno de los siete experimentos a bordo. Originalmente, se suponía que la misión solo duraría un año marciano (aproximadamente dos años terrestres), pero el éxito de los instrumentos, que continúan funcionando sin problemas, ha llevado a la Agencia Espacial Europea (ESA) a extender la misión una y otra vez, más recientemente hasta finales de 2026. El 19 de octubre de 2023, Mars Express habrá orbitado Marte 25.000 veces en su órbita elíptica. Para conmemorar el vigésimo aniversario del lanzamiento, el 2 de junio, tuvo lugar una celebración en el Centro Europeo de Operaciones Espaciales (ESOC) de la ESA en Darmstadt al final de un simposio científico y técnico.
Para adquirir sus imágenes de superficie habituales, el HRSC normalmente fotografía Marte desde una altitud de aproximadamente 300 kilómetros, aproximadamente en el punto de su órbita elíptica en el que la nave espacial Mars Express está más cerca del planeta. Las vistas resultantes de la superficie marciana tienen una resolución espacial de hasta 12,5 metros por píxel y cubren áreas de aproximadamente 50 kilómetros de ancho. Gracias a sus cuatro canales de color (rojo, verde, azul, infrarrojo) y cinco canales nadir pancromáticos, estéreo y fotométricos, la cámara estéreo puede visualizar Marte en tres dimensiones y también en color.
Sin embargo, para el producto de datos global presentado aquí, se utilizaron 90 imágenes individuales, tomadas desde altitudes más altas (entre aproximadamente 4.000 y 10.000 kilómetros) sobre la superficie marciana y, por lo tanto, cubriendo áreas de aproximadamente 2.500 kilómetros de ancho en promedio y con una resolución espacial más baja (entre 200 y 10.000 kilómetros) y 800 metros por píxel). Estas imágenes a gran escala generalmente se adquieren para observar patrones climáticos en Marte. Pero si no se ven nubes u otros fenómenos atmosféricos en las imágenes, son excelentes para crear vistas globales de la superficie marciana.
Una vista de color más diversa.
La transparencia siempre cambiante de la atmósfera marciana dificulta la determinación precisa de los colores de la superficie desde la órbita. La dispersión y el reflejo de la luz en el polvo atmosférico provoca cambios de color entre las imágenes. Como resultado, un mosaico que combina muchas de estas imágenes puede sufrir un mosaico de colores. Hasta ahora, la supresión de este efecto mediante el procesamiento de imágenes ha tenido como consecuencia la disminución de las variaciones de color a mayores distancias. Aquí, se utilizó una nueva campaña de observación a gran altitud para construir un modelo de color global, que luego se utilizó para referenciar el color de cada imagen del mosaico, lo que permitió mantener las variaciones de color de largo alcance y reveló una vista de color más diversa del planeta de lo que nunca se ha visto antes.
Cada color un material diferente.
La vista global de Marte que se muestra aquí tiene una resolución espacial de dos kilómetros por píxel, aunque los mosaicos HRSC globales de mayor resolución son posibles y ya están en desarrollo. Desde su puesta en servicio en enero de 2004, el HRSC ha captado imágenes de casi todo el planeta, un área de casi 150 millones de kilómetros cuadrados, con resoluciones de imagen de entre 50 y 20 metros por píxel. Se han fotografiado muchas áreas con la resolución más alta posible del instrumento de 12,5 metros por píxel. Este mosaico de contraste mejorado, con una resolución de una centésima parte de este máximo, revela una variedad y detalle de colores sin precedentes en la superficie marciana, que también proporciona información sobre su composición.
Es bien sabido que la mayor parte de Marte es de color rojizo, debido a la gran cantidad de hierro oxidado en el polvo de su superficie, lo que le valió el apodo de "Planeta Rojo". Pero también se nota de inmediato que una región considerable de Marte es bastante oscura, apareciendo de color azulado. Estas regiones representan arenas grisáceas, negruzcas y azuladas, que son de origen volcánico y forman grandes capas de arena oscura en Marte. Fueron apilados principalmente por el viento para formar imponentes dunas de arena o enormes campos de dunas en el suelo de los cráteres de impacto. Estas arenas no meteorizadas consisten en minerales basálticos oscuros, de los cuales también se compone la lava volcánica en la Tierra. El basalto es la roca volcánica más extendida en la Tierra y en el Sistema Solar. El fondo del océano de la Tierra está hecho de basalto, al igual que los volcanes extintos de Eifel.
El material volcánico en Marte que ha sido erosionado por el agua, por otro lado, tiende a tomar tonos más claros con el tiempo. Por ejemplo, los minerales de arcilla y sulfato, los dos minerales más comunes en Marte formados a través del contacto de agua y lava enfriada, aparecen particularmente brillantes en tales compuestos de color y son relativamente fáciles de reconocer en una inspección más cercana. Uno de los depósitos minerales de arcilla más grandes de Marte, ubicado alrededor del antiguo canal de salida Mawrth Vallis, no se muestra en esta vista, pero también se tomó una imagen previamente con el HRSC. Da fe de la antigua presencia a largo plazo de agua en Marte, con la roca de origen basáltica original que se ha desgastado hasta convertirse en minerales arcillosos con un pH neutro y temperaturas relativamente cálidas.
Grandes depósitos de minerales de sulfato de color claro similar, como yeso (sulfato de calcio) o kieserita (sulfato de magnesio), se pueden ver en este mosaico dentro del sistema de cañones Valles Marineris, un vasto valle de grietas de más de 4.000 kilómetros de largo y que se extiende a lo largo de el ecuador marciano. Aquí, están cubiertos por una fina capa de arena oscura y, por lo tanto, solo revelan sus impresionantes variaciones de color en una inspección más cercana realizada con el HRSC. Los minerales de sulfato indican condiciones ambientales con valores de pH bajos y ácidos, que se adaptan menos a la vida.
Las áreas tenues, brillantes y de color azul claro representan nubes en la atmósfera. Las imágenes que contienen nubes no pudieron evitarse por completo en la creación de esta primera versión del mosaico global de Marte. Las profundidades de Valles Marineris también están cubiertas de fenómenos atmosféricos. Sin embargo, estos representan niebla y neblina, que a menudo se forman dentro de las depresiones en ciertos momentos del día y del año.
El desarrollo del método del modelo de color y el procesamiento del mosaico estuvo a cargo de Greg Michael, que forma parte del equipo HRSC de la Freie Universität Berlin. La planificación y adquisición de las imágenes de gran altitud estuvo a cargo del equipo de operaciones de cámara del Centro Aeroespacial Alemán (DLR) en Berlín-Adlershof. Tras la publicación del próximo artículo científico sobre el mosaico, el conjunto de datos georreferenciados estará disponible a través de la instalación de almacenamiento para invitados de la ESA.
Fuente:
https://www.dlr.de/en/latest/news/2023/02/mars-in-colour-as-never-seen-before