Vinte anos de imagens da Mars Express ajudam a construir mosaico do planeta vermelho

7 de junho de 2023

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por Matt Williams, Universo Hoje

O orbitador Mars Express, a primeira missão interplanetária da Agência Espacial Européia (ESA), entrou em órbita ao redor de Marte em 2 de junho de 2003. Desde então, a sonda mapeou a superfície marciana usando sua Câmera Estéreo de Alta Resolução (HRSC), um instrumento construído pelo Centro Aeroespacial Alemão (DLR) com parceiros comerciais. Em homenagem ao 20º aniversário da missão, uma comemoração ocorreu na última sexta-feira (2 de junho) no Centro Europeu de Operações Espaciais (ESOC) da ESA em Darmstadt, na Alemanha.

Durante as festividades, uma série de imagens globais em mosaico colorido foram transmitidas ao vivo do orbitador Mars Express para a Terra. O mosaico é o resultado de uma campanha de alta altitude conduzida pela equipe científica do HRSC e processamento de imagem de última geração. O resultado é um mosaico incomparável em detalhes, resolução espacial e diversidade de cores que fornece informações valiosas sobre o ambiente marciano. Isso inclui revelar a composição da superfície, demonstrar como a água fluiu lá no passado e os fenômenos meteorológicos modernos.

Por quase 20 anos, o HRSC mapeou perto de toda a superfície de Marte em cores e três dimensões com resolução sem precedentes. Isso é possível graças aos quatro canais de cores da câmera (vermelho, verde, azul e infravermelho) e cinco canais pancromáticos nadir, estéreo e fotométricos. A câmera, operada pelo DLR Institute of Planetary Research, era originalmente para durar apenas um ano marciano (cerca de 687 dias terrestres). Mas o sucesso da missão levou a ESA a estender a missão repetidamente, mais recentemente até o final de 2026.

As imagens de alta altitude foram planejadas e adquiridas pela equipe HRSC no Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) – o Centro Aeroespacial Alemão – em Berlim. O desenvolvimento do modelo de cores e o processamento do mosaico foram realizados pelo Dr. Greg Michael, astrofísico e radioastrônomo da Freie Universität Berlin e co-investigador do HRSC. Um artigo científico da equipa HRSC será publicado num futuro próximo, juntamente com o conjunto de dados georreferenciados fornecidos através da instalação de armazenamento convidado da ESA.

Desde que foi comissionado em janeiro de 2004, o HRSC obteve imagens de quase todo o planeta em resoluções de 50 a 20 m (164 a 65,6 pés) por pixel. Normalmente, a missão fotografaria Marte de uma altitude de cerca de 300 km (186 mi), quando a espaçonave está mais próxima em sua órbita do planeta. No entanto, para o mosaico, foram usadas 90 imagens individuais tiradas de altitudes de 4.000 a 10.000 km (2.485,5 a 6.215 mi), cobrindo uma área de aproximadamente 2.500 km (1.550 mi) de diâmetro e com resolução espacial de 2 km (1,2 mi). por pixel. Muitas áreas no mosaico aparecem na resolução mais alta possível do instrumento de 12,5 m por pixel.

Outra característica impressionante é o nível de cor capturado nas imagens. Normalmente, é muito difícil tirar fotos de Marte que capturem com precisão a cor de sua superfície por causa da transparência em constante mudança de sua atmosfera. Isso é causado pelos vários graus de poeira na atmosfera, que faz com que a luz seja espalhada e refletida, levando a mudanças de cor entre as imagens. Para suprimir esse efeito, as agências espaciais geralmente empregam processamento de imagem que faz com que as variações de cores diminuam em distâncias maiores.

Desta vez, uma nova campanha de observação de alta altitude foi usada para construir um modelo global de cores, que a equipe do HRSC usou para referenciar a cor de cada imagem no mosaico. Isso permitiu variações de cores de longo alcance e resultou em uma imagem de Marte com um nível de diversidade de cores nunca antes visto. As variações de cores também revelam informações sobre sua composição, que inclui a alta quantidade de ferro oxidado em seu regolito superficial. Foi isso que deu a Marte o apelido de "planeta vermelho", mas observações também mostraram que ele tem áreas escuras que aparecem em azul, cinza e preto.