Wetenschappers van de TU Dortmund University hebben zeer nauwkeurige 3D-modellen van het terrein gegenereerd binnen de landingsellips van de ESA/Roscosmos ExoMars-rover Rosalind Franklin. De Digital Terrain Models (DTM's) hebben een resolutie van ongeveer 25 cm per pixel en zullen wetenschappers helpen de geografie en geologische kenmerken van de regio te begrijpen en het pad van de rover rond de site te plannen.

Om de nauwkeurigheid van de modellen te vergroten, het team heeft een innovatieve techniek ontwikkeld die atmosferische gegevens integreert in de digitaal gegenereerde scènes. De modellen worden op maandag 16 september door Kay Wohlfarth gepresenteerd op de EPSC-DPS Joint Meeting 2019 in Genève.

De DTM's zijn gebaseerd op hoge-resolutiebeelden van Mars van het HiRISE-instrument op NASA's Mars Reconnaissance Orbiter. HiRISE-afbeeldingen zijn op grote schaal toegepast op de klassieke stereomethode om twee afbeeldingen te combineren die vanuit enigszins verschillende hoeken zijn genomen om een ​​3D-afbeelding van het landschap te creëren. Echter, conventionele stereotechnieken hebben beperkingen wanneer ze worden toegepast op de karakterloze, homogene gebieden die kenmerkend zijn voor veel stoffige en zanderige planetaire oppervlakken, inclusief de landingsplaats van de rover.

Oxia Planum, de landingsplaats gekozen door ESA's ExoMars Landing Site Selection Working Group voor Rosalind Franklin, is relatief vlak om het risico van een harde landing te minimaliseren en om de toegankelijkheid voor de rover te garanderen om zijn missie uit te voeren. De regio bevat kleimineralen en structuren uit oude rivierbeddingen die sporen van vroegere sporen van leven kunnen bevatten.

Om de DTM te verbeteren, het team van de TU Dortmund University heeft een techniek toegepast genaamd "Shape from Shading", waarbij de intensiteit van gereflecteerd licht in het beeld wordt vertaald in informatie over oppervlaktehellingen. Deze hellingsgegevens worden geïntegreerd in de stereobeelden, het geven van een verbeterde schatting van het 3D-oppervlak en het bereiken van de best mogelijke resolutie in het gereconstrueerde landschap.

Kay Wohlfarth legde uit:"Met de techniek, zelfs kleinschalige details zoals duinrimpelingen in kraters en ruw gesteente kunnen worden gereproduceerd."

Marcel Hessen, eerste auteur van de studie, zei:"We hebben speciale aandacht besteed aan de interactie tussen licht en het oppervlak van Mars. Gebieden die naar de zon zijn gekanteld, lijken helderder en gebieden die naar de zon zijn gericht, lijken donkerder. Onze benadering maakt gebruik van een gezamenlijk reflectie- en atmosferisch model dat reflectie door de oppervlakte en atmosferische effecten die licht verspreiden en verstrooien."

De Rosalind Franklin ExoMars-rover zal een reeks wetenschappelijke instrumenten aan boord hebben om rotsen en de oppervlakteomgeving bij Oxia Planum te analyseren. Om onder de oppervlakte te kijken, het draagt ​​een boormachine die monsters zal ophalen en afleveren aan een laboratorium aan boord dat is ontworpen om biosignaturen te detecteren, evenals instrumenten om het ondergrondse watergehalte te meten. De missie wordt in de zomer van 2020 gelanceerd op een Russische Proton-M-draagraket en komt in maart 2021 aan bij Mars.