多特蒙德大學的科學家在ESA/Roscosmos ExoMars火星車漫游者Rosalind Franklin的著陸橢圓內生成了高精度三維地形模型。數字地形模型(DTM)的分辨率約為每像素25厘米,將幫助科學家了解該地區的地理和地質特征,并規劃火星車漫游者繞的路徑。為了提高模型的準確性,該團隊開發了一種創新技術,將大氣數據集成到數字生成的場景中。

這些模型將由Kay Wohlfarth于2019年9月16日星期一在日內瓦舉行的EPSC-DPS 2019年聯席會議上提交。數字地形模型(DTM)是基于NASA火星偵察軌道器上的HiRISE儀器拍攝的火星高分辨率圖像。HiRISE Imagery已被廣泛應用于經典的立體方法,即將兩幅從略微不同的角度拍攝的圖像組合在一起,以創建景觀3-D圖片。然而,傳統的立體聲技術在應用于無特征、均勻的區域時具有局限性,這些區域具有許多塵埃和沙塵的行星表面特征,包括火星車漫游者的著陸點。

歐空局ExoMars著陸點選擇工作組為Rosalind Franklin選擇了OXIA Planum著陸點,該著陸點相對平坦,以最大限度地降低硬著陸風險,并確保火星車執行其任務的可及性。該地區含有來自古代河床的粘土礦物和結構,可能承載著過去生命的痕跡。為了增強數字地形模型,多特蒙德大學研究小組應用了一種名為“陰影中的形狀”技術,將圖像中反射光的強度轉換為表面坡度信息。這些坡度數據被集成到立體圖像中,從而改進了對3-D表面的估計,并實現了重建景觀中可能的最佳分辨率。

有了這項技術,即使是小規模的細節,如火山口內的沙丘漣漪和粗糙的基巖也可以再現。這項研究的第一作者馬塞爾·赫斯(Marcel Hess)說:我們特別注意光和火星表面之間的相互作用。向太陽傾斜的區域看起來更亮,而面對太陽的區域看起來更暗。該方法使用了一個聯合反射率和大氣模型,它結合了表面的反射以及擴散和散射光的大氣效應。羅莎琳德·富蘭克林ExoMars火星車漫游者將攜帶一套科學儀器來分析OXIA Plum的巖石和表面環境。

為了觀察地表下的情況,它攜帶了一個鉆頭,它將檢索樣本并將它們送到船上的實驗室,該實驗室旨在檢測生物特征,以及探測地下水含量的儀器。這項任務將于2020年夏天用俄羅斯的質子-M發射器發射,并于2021年3月到達火星。