Виртуальная экспедиция на Луну. Практическое пособие

в 13:44, , рубрики: астрономия, карты, космонавтика, космос, наука, Научно-популярное

Виртуальная экспедиция на Луну. Практическое пособие - 1
К началу 21 века человечество накопило огромный массив данных о нашем естественном спутнике — Луне. Однако поиск этих материалов для не профессионалов может быть затруднен из-за их разброса по различным узкоспециализированным ресурсам. В данном обзоре я предлагаю вам ознакомиться с очень интересным ресурсом LROC, представляющим собой карту Луны высокого разрешения (1-0,5 м/пиксель). Карта дополнена солидным научным инструментарием и 3D отображением нужной площади. Благодаря «Лунному Орбитальному Разведчику», любой желающий может отправиться в путешествие по поверхности нашего естественного спутника.

Карта составлена из синтеза различных снимков Луны, выполненных как с Земли (низкое разрешение), так и с лунной орбиты. Научная информация включает в себя данные зондов LRO, GRAIL, Clementina и Чандраяан 1. Камера лунного зонда LRO – LROC, является модифицированной версией фототехники установленной на марсианском собрате зонда MRO. Включает в себя камеру высокого разрешения в 1-0,5м/пиксель (NAC) и широкоугольная камера с разрешением в 100м/пиксель (WAC).

Ресурс LROC при первом ознакомлении выдает нам видимое полушарие Луны в ортографической проекции (то есть такой, какой мы ее видим с Земли). По умолчанию наложен слой массива снимков высокого разрешения (до 1-0,5 м/пиксель), сделанные LRO для большей части поверхности Луны.

Виртуальная экспедиция на Луну. Практическое пособие - 2
1-меню слоев; 2- меню геодезического изучения рельефа поверхности; 3- меню навигации (координаты, навигация); 4- масштаб

Если вы хотите иметь «под рукой» всю площадь Луны, рекомендую вам сменить проекцию на цилиндрическую (equidistant cylindrical), что можно сделать в меню слоев

Виртуальная экспедиция на Луну. Практическое пособие - 3
1 – Цилиндрическая проекция (вся поверхность Луны); 2 и 3 – ортографическая проекция южного и северного полюса; 4 и 5 – ортографическая проекция видимого и обратного полушария Луны.

Начнем, пожалуй, с изучения различных научных «слоев» доступных в ресурсе LROC. Наложение этих слоев работает по аналогичному принципу, что и в adobe Photoshop — выбираете галочкой нужный слой и настраиваете прозрачность для удобства их наложения друг на друга. Следует отметить, что различные слои имеют разное разрешение.

Первый активированный слой как раз и является массивом орбитальных снимков высокого разрешения. Именно благодаря нему раскрывается основной потенциал ресурса. На карте мы видим скатившийся с горы булыжник в разрешении 0,5м/п и тонкую темную линию следов под ним.
Виртуальная экспедиция на Луну. Практическое пособие - 4

Те же куски расколовшегося камня, снятые экспедицией Аполлона 17.
Виртуальная экспедиция на Луну. Практическое пособие - 5

Но все же не будем останавливаться в данной группе слоев, забегая вперед, все по порядку.

Виртуальная экспедиция на Луну. Практическое пособие - 6
Первая группа слоев: 1 – координатная сетка; 2 – освещенная на данный момент времени площадь лунной поверхности; 3 – позиция спутника LRO; 4 – регионы, снятые в стерео режиме (двойной клик по нужной точке и загружаете карту); 5 – отмечает зоны, снимки которых выкладывались на сайте LRO; 6 – номенклатура объектов поверхности Луны (при разрешении от 500 м/пиксель и больше). В подменю номенклатуры находится поиск, который очень неохотно ищет большинство искусственных обьектов на поверхности Луны. В подменю большинства слоев можно настроить их прозрачность.

Виртуальная экспедиция на Луну. Практическое пособие - 7
Две последующие группы слоев: 1 – площадь минералогических исследований, проведенных аппаратом Чандраян 1; 2 – опубликованные снимки поверхности (фактически отображает площади снятые в высоком разрешении); 3 – площади поверхности, которые должны быть сняты повторно (при разрешении карты выше 1км/п); 4 и 5 — площадь поверхности снятая в зените Солнца (малые тени) или при его низком положении (длинные тени).

Переходим непосредственно к геологическим слоям.

Clementine Products

Виртуальная экспедиция на Луну. Практическое пособие - 8
Лунный зонд Клементина в 90ых годах создала минералогическую карту Луны, основываясь на различных соотношениях цветов ее поверхности. Ее данные и представлены в этом слое. Красным отмечены наиболее древние регионы (до 4,5 млрд лет). Лунные моря (3,9-1 млрд лет), богатые железом при различном соотношении титана, отмечены градациями желтого/ оранжевого (богаты железом, бедны титаном) и голубого цвета (богаты железом при максимальной примеси титана). В целом самые старые регионы помечены темно-красным цветом, наиболее молодые темно-голубым.

«Магнитный крем от загара»

Виртуальная экспедиция на Луну. Практическое пособие - 9
На этом участке снимка виден район селеномагнитной аномалии – Рейнер Гамма (с наложенным слоем Клементины). Ему соответствует местная концентрация тяжелых металлов. В видимом диапазоне регион хорошо виден и с Земли, так как он ярче окружающей поверхности. Местные магнитные поля защищали реголит от солнечного ветра, имеющего тенденцию затемнять лунные моря. Это и предопределило необычный «турбулентный» вид области.

Chandrayaan 1 Products

Виртуальная экспедиция на Луну. Практическое пособие - 10
Индийский зонд Чандраян составил карту отражательной способности лунной поверхности на волне 1489нм. Наиболее наглядным выглядит слой альбедо полярных областей (придется перейти на нужную полярную проекцию), наиболее яркие зоны полюсов соответствуют местной концентрации водяного льда.

Виртуальная экспедиция на Луну. Практическое пособие - 11
GRAIL, слой гравитационного градиента поверхности Луны, составленный двумя зондами одноименной программы. Темно-синим обозначены зоны с высокими значениями силы тяжести, темно-красными – зоны с наименьшей силой тяжести. Однако в смысле концентрации массы карту следует интерпретировать наоборот – кора на обратной стороне Луны значительно толще и массивнее, чем на видимой. Особенности приливного захвата Луны Землей привели к тому, что мы видим именно наименее массивное, богатое морями, полушарие естественного спутника.

Lunaserv access

Виртуальная экспедиция на Луну. Практическое пособие - 12
Данные слои могут помочь в случае, если понадобилась альтернативная подсветка поверхности, или нужны снимки площадей, не затронутых LRO.

LRO diviner map products

Виртуальная экспедиция на Луну. Практическое пособие - 13
Температурные и геологические слои. Первые два показывают разницу ночных температур лунной поверхности. Зеленым обозначено среднее значение (около -153°C), темно синим – более холодное отклонение от этого значения (до -180°), красным, наиболее теплое (до -120°). Третий, активированный, слой – карта скоплений скальных пород на поверхности Луны. Эти породы обычно остывают медленнее, нежели окружающий грунт, чем и пользуются автоматические станции для их поиска. 4 — Шкала Христиансена для силикатного состава скальных пород. Темно-синим обозначены силикаты характерные для плагиоклаз (состоит из натрия, кальция, алюминия, кремния и кислорода), темно-синим, силикаты богатые оливином (состоит из магнезия, железа, кремния и кислорода).

LRO Mini- RF Products

Виртуальная экспедиция на Луну. Практическое пособие - 14
Очередная карта альбедо полярных районов (видна в полярной проекции), используемая для поиска водяного льда.

LROC Global DTM

Виртуальная экспедиция на Луну. Практическое пособие - 15
На выбор, два слоя наглядно демонстрирующих рельеф поверхности спутника. Как и в большинстве других слоев, в подменю можно настраивать прозрачность карты в проекции на другие слои.

LROC NAC (слои камеры высокого разрешения)

Виртуальная экспедиция на Луну. Практическое пособие - 16
LRO занимался съемкой поверхности Луны при разных углах падения солнечных лучей. Камеры меньшего разрешения так же снимали под разными углами к поверхности спутника. В данной группе слоев можно выбрать карту зон снятых под различными углами освещения (зоны видны при разрешении выше 2км/пиксель). Часто одни и те же регионы снимались под разными углами освещения: east – освещение падает с восточной стороны, west – с западной. Large – солнце низко над горизонтом, длинные тени; medium – солнце расположено примерно между горизонтом и зенитом, умеренно длинные тени; small – солнце высоко над горизонтом, минимальные тени.

Место работы экспедиции Аполлон 12, снятой под разными углами освещения.

LROC WAC Basemaps (слои широкоугольной камеры)

Последняя группа слоев, и первая которую мы видели.

Виртуальная экспедиция на Луну. Практическое пособие - 17
1 – Карта полярных освещений, темные зоны этого слоя показывают участки «вечной тьмы», куда никогда не попадает солнечный свет. Светлые участки, наоборот, постоянно освещены солнцем. Данные регионы являются наиболее интересными для будущих пилотируемых или автоматических экспедиций. 2 -5, кары низкого разрешения (100-500 м/пиксель): 2 – Цветная карта Луны; 3 – Карта Луны без теней; 4-5 – Карты обратной и видимой стороны Луны с длинными тенями; 5 – Карта Луны с умеренными тенями; 6 – Базовый слой снимков WAC со встроенным слоем высокого разрешения NAC.

Смена различных слоев отображения лунной поверхности. Напомню что эти слои, как и многие другие, имеют настройку прозрачности.

Луна в 3D

Само собой порой бывает очень интересно прогуляться по лунным просторам, используя 2D снимки Луны в высоком разрешении. Но бывает не менее интересным взглянуть на Луну в третьем измерении. Для этого мы используем геодезическое меню.

Виртуальная экспедиция на Луну. Практическое пособие - 18

Первая линейка выполняет две функции – расчет расстояния/размеров и одновременное составление геодезического графика перепада высот от точки «А» до точки «Б». Гибкость линейки позволяет измерять размеры (и перепад высот) для объектов неправильной, круговой или искаженной формы. Для этого, на последней точке жмем два раза левую кнопку мыши.

Виртуальная экспедиция на Луну. Практическое пособие - 19
Геодезический график высот эндогенной катены Гюйгенса (наложен геологический слой). Катены представляют собой цепочки кратеров на поверхности небесных тел. Различают эндогенные катены (появившиеся из за обвала породы в трещинах грунта) и ударные, вызванные одновременным падением группы объектов (крупные метеориты часто разрушаются при подлете к массивным объектам, из за приливного действия последних).

Длина графика ограниченна лишь поверхностью Луны. Разрешение от десятков, до сотен метров/пиксель.

Второй вариант предлагает полноценную 3D проекцию выбранной площади Луны, с аналогичным геодезической шкале, разрешением. Максимальная площадь доступная для 3D рендеринга составляет примерно 1 млн. км2 (1000х1000км). Данная функция так же работает одновременно с любым научным слоем.

Виртуальная экспедиция на Луну. Практическое пособие - 20
Для получения 3D проекции выделяем нужную зону, жмем левой кнопкой мыши и в меню выбираем 3D Live.

Виртуальная экспедиция на Луну. Практическое пособие - 21
Ждем, пока программа не загрузит регион, и в сплывшем окне заходим по ссылке.

Виртуальная экспедиция на Луну. Практическое пособие - 22

Слева, 3D модель ударной катены Дейви, с наложенным слоем ночных температур. Теперь регион можно осматривать со всех сторон, включить автоматическую ротацию, изменить для наглядности перепад высот (до х10) и режим отображения (перспективный и ортографический). Справа, Море Мечты с наложенным геологическим слоем, видны скопления тяжелых металлов и селеномагнитные аномалии аналогичные Рейнер Гамме.

Сервер LROC позволяет скачать исходные данные о 3D ландшафте, что может быть полезным для разработчиков научных приложений или компьютерных игр.

Третий пунк предтавляет собой закладку, где вы можете сохранять координаты интересных находок на поверхности Луны.

Одновременно с данным сервером, советую вам пользоваться картами google moon. Хотя лунные карты google и уступают LROC по функциональности и разрешению, зато превосходят его по части поиска искусственных обьектов. Эти карты значительно упростят для вас поиск следов американских и советских миссий.

Приятной экспедиции!

Автор: praporweg

Источник

Поделиться

* - обязательные к заполнению поля