這個(gè)新的火星地圖檔案將整個(gè)紅色星球放在你的手掌中 _火星

美國(guó)宇航局的火星勘測(cè)軌道飛行器收集的數(shù)據(jù)允許用戶在他們的智能手機(jī)上探索水手谷，“火星大峽谷” 。(圖片來源:NASA/USGS)
據(jù)美國(guó)太空網(wǎng)（羅伯特·李）：由于美國(guó)宇航局火星勘測(cè)軌道飛行器收集的大量數(shù)據(jù)生成了一張新地圖，現(xiàn)在觀看火星景觀比以往任何時(shí)候都更容易。
在超級(jí)計(jì)算機(jī)和云計(jì)算的幫助下編制的新地圖，提供了火星超凡脫俗地形的高分辨率三維體驗(yàn) 。
這張地圖由美國(guó)地質(zhì)調(diào)查局(USGS)天體地質(zhì)科學(xué)中心的一個(gè)團(tuán)隊(duì)處理，由超過4800個(gè)數(shù)字地形模型(DTM)和超過155000張火星表面圖像組成。
“現(xiàn)在，地球上任何一個(gè)擁有智能手機(jī)的人都可以搜索、使用這些數(shù)據(jù)，并驚嘆于這些數(shù)據(jù)，”太空地質(zhì)科學(xué)中心(ASC)的團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人杰伊·勞拉在一份聲明中說。
“這些數(shù)據(jù)很重要，因?yàn)樗鼈兪垢哔|(zhì)量火星地形數(shù)據(jù)的可用性民主化，”勞拉補(bǔ)充道。“獲得一致、一致的結(jié)果并不容易。我們認(rèn)為生成和發(fā)布這些產(chǎn)品很重要，這樣其他人就可以自由地訪問這些數(shù)據(jù) 。當(dāng)這些數(shù)據(jù)高度可訪問時(shí)，任何人都可以為科學(xué)發(fā)現(xiàn)做出貢獻(xiàn) 。”
該團(tuán)隊(duì)使用的火星地形數(shù)據(jù)是由火星勘測(cè)軌道飛行器(MRO)的背景相機(jī)收集的，該相機(jī)可以捕捉分辨率約為每像素6米的圖像，覆蓋范圍約為18.5英里(30公里)寬，100英里(160公里)長(zhǎng) 。
然后，該團(tuán)隊(duì)通過重疊同一區(qū)域的兩幅圖像來制作數(shù)字地面模型，并用超級(jí)計(jì)算機(jī)處理它們，以創(chuàng)建詳細(xì)的3D視圖。團(tuán)隊(duì)成員說，這個(gè)過程類似于大腦如何處理我們雙眼收集的視覺數(shù)據(jù)，以產(chǎn)生我們的深度感知，并創(chuàng)建我們周圍的3D圖片。
然而，將一對(duì)對(duì)圖像無縫地相互對(duì)準(zhǔn)，然后對(duì)準(zhǔn)火星的地形，并不像聽起來那么容易。首先，Laura和USGS團(tuán)隊(duì)必須將單個(gè)DTM與全球低分辨率地形對(duì)齊，然后將這些信息傳送回位于南達(dá)科他州蘇福爾斯的Eros數(shù)據(jù)中心的Denali超級(jí)計(jì)算機(jī) 。
這是一次以數(shù)百個(gè)DTM為一批進(jìn)行的，需要大量的計(jì)算能力和數(shù)周的處理時(shí)間。研究小組成員說，這個(gè)過程需要一臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)的個(gè)人電腦持續(xù)處理2到35年才能完成。
就火星數(shù)據(jù)而言，4800個(gè)數(shù)字地面模型只是冰山一角， ASC團(tuán)隊(duì)目前正在研究數(shù)千張其他圖像對(duì)，這些圖像對(duì)應(yīng)該會(huì)以每像素20米的速度提高火星的地形覆蓋范圍。
此外，這些圖像對(duì)是與另一臺(tái)MRO相機(jī)——更銳利的高分辨率成像科學(xué)實(shí)驗(yàn)(HiRISE)收集的高分辨率圖像對(duì)一起收集的。
盡管它們覆蓋了較小的火星表面，只有3.7英里(6公里)寬，37英里(60公里)長(zhǎng)，HiRISE圖像的分辨率為每像素25厘米(9.8英寸) 。團(tuán)隊(duì)成員說，這意味著每張HiRISE圖像都充滿了細(xì)節(jié)，但數(shù)據(jù)量巨大——1gb以上。
科學(xué)家們很難處理如此詳細(xì)的照片；以前這樣做的努力包括一個(gè)接一個(gè)地下載研究區(qū)域中的完整圖像，然后對(duì)它們進(jìn)行處理，使得它們可以在不同的縮放水平下被觀看。
因此，ASC團(tuán)隊(duì)一直致力于處理155 ， 000張HiRISE圖像的整個(gè)目錄，相當(dāng)于大約114 TB的數(shù)據(jù)，使它們可以免費(fèi)流動(dòng)和訪問。在處理過程中，數(shù)據(jù)來自美國(guó)宇航局行星數(shù)據(jù)系統(tǒng)云控股公司，同時(shí)處理超過4000張圖像，整個(gè)數(shù)據(jù)集只需不到四個(gè)小時(shí)即可完成。
這種處理流水線的測(cè)試和改進(jìn)確保了它產(chǎn)生可靠和有用的圖像。這意味著現(xiàn)在可以在云端進(jìn)行分析，并且無需下載完整的圖像就可以訪問數(shù)據(jù) 。團(tuán)隊(duì)成員說，這些可流式傳輸?shù)臄?shù)據(jù)可以在智能手機(jī)上進(jìn)行檢查，或者以現(xiàn)成的格式下載，不需要處理。
像這樣完全處理過的圖像的巨大數(shù)據(jù)集已經(jīng)被美國(guó)宇航局行星數(shù)據(jù)生態(tài)系統(tǒng)獨(dú)立審查委員會(huì)強(qiáng)調(diào)為支持人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)在行星科學(xué)中的應(yīng)用至關(guān)重要。
“這些數(shù)據(jù)已經(jīng)成熟，可供機(jī)器和人類發(fā)現(xiàn)和使用，”勞拉說。“這次數(shù)據(jù)發(fā)布意味著HiRISE數(shù)據(jù)集現(xiàn)在可以被機(jī)器學(xué)習(xí)科學(xué)家無縫利用。”
這些數(shù)據(jù)由亞馬遜托管在該公司的開放數(shù)據(jù)注冊(cè)中心，任何人都可以免費(fèi)使用。為了使數(shù)據(jù)更容易找到和下載，從而確保公眾更容易獲得這些數(shù)據(jù) ，美國(guó)地質(zhì)調(diào)查局為用戶發(fā)布了搜索工具。
“通過這樣的數(shù)據(jù)發(fā)布，美國(guó)地質(zhì)調(diào)查局正在率先開發(fā)和發(fā)布可供分析的行星科學(xué)數(shù)據(jù)，”勞拉總結(jié)道。