Пользователь
0,0
рейтинг
11 января 2013 в 08:17

Разработка → Исследовать Марс вместе с NASA

Среди краудсорсинговых научных программ Интернета пополнение. Добро пожаловать на четвертую планету. NASA предлагает всем желающим принять участие в изучении уникальных для Марса сезонных явлений, подобных которым нет на Земле.



Марсианский орбитальный спутник MRO оснащен мощной камерой HiRise, обеспечивающей изображения с разрешением 0,3 м/пиксель. С 2006 года ей снято множество изображений, это почти непрерывные наблюдения в течение трех марсианских лет. Большинство из этих фото никто не видел, потому что небольшая группа ученых не в состоянии обработать такой огромный массив фотографий. Поэтому на помощь призывается коллективный разум.

В рассматриваемой программе фотографии со спутника, касающиеся южной полярной области, разрезали на миллион небольших фрагментов под формат экрана, на которых добровольцам предлагается отмечать с помощью простого интерфейса «веера», «пятна» и «интересные объекты».



Немного о том, что физически представляют собой эти объекты, как они возникают, изменяются и от чего зависят. Придется слегка погрузиться в марсианскую климатологию, чтобы лучше понимать смысл предлагаемого исследования.

Ежегодные температурные изменения на Марсе определяются двумя факторами — наклоном оси и переменным расстоянием от Солнца. Как и на Земле, когда в северном полушарии лето, в южном зима, и наоборот. Но южным летом Марс находится к Солнцу значительно ближе, чем северным. Поэтому зима на южном полюсе длиннее и суровее, а лето — короче и жарче. Это хорошо видно на схеме, где по оси X земные сутки от 0 до 687 (длительность марсианского года), по оси Y — температура поверхности в полдень от южного полюса внизу до северного вверху (традиционно синий холодный, красный жаркий).
image

Поэтому больше углекислоты замерзает южной зимой и больше высвобождается летом, соответственно изменяется общепланетарное атмосферное давление, что и показывают измерения Viking Launder 1:

image

На южном полюсе процессы замерзания и высвобождения углекислого газа в разные сезоны сопровождаются уникальными визуальными явлениями, которые привлекли внимание ученых.

Южной осенью углекислый газ начинает замерзать и оседает на южной полярной шапке, зимой он превращается в полупрозрачные плиты льда.
image

Весной солнце начинает глубже прогревать темный грунт сквозь полупрозрачный лед. Грунт нагревается и сухой лед, лежащий на нем, переходит в газообразное состояние. Давление растет, газ стремится пробить поверхностную ледяную корку, пока не найдет слабое место — образуется углекислотный гейзер, струи которого выносят на поверхность пыль и песок. Если ветра нет, эти частицы опадают, образуя темное округлое «пятно». Если же дует ветер — он сносит легкую почву в сторону, образуя на светлой ледяной поверхности темный «веер».
image image

В летнее время CO2 весь растапливается, и поверхность становится однородной, пока снова не начинается замораживание углекислоты осенью следующего года.

Этот ежегодный процесс создает на почве сети каналов, которые технически называются araneiform, а на практике часто называют «пауками». Форма «пауков» также меняется от времени года — от выпуклых до метра высотой структур зимой до видимых летом канав.

image
Для счета марсианского года используется солнечная долгота Ls, которая изменяется от 0 до 360. Год начинается с равноденствия — весеннего в северном полушарии, осеннего в южном (аналог 22 марта). (Ls=90 — «22 июня», Ls = 180 — «22 сентября», Ls = 270 — «22 декабря»). Период Ls от 180 до 233 — весна, Ls = 325 — конец лета в южном полушарии.

Ученым NASA нужна помощь, чтобы в массиве из миллионов фото найти и отметить «веера» и «пятна», чтобы увидеть, как они формируются, развиваются, исчезают и возникают снова в зависимости от сезона, и узнать, возникают ли они на одном и том же месте ежегодно и как меняются со временем. Также «вееры» указывают на направление и скорость ветра в момент их возникновения, и отмечая их на снимках, мы помогаем планетарным ученым лучше понять климат Марса.

В NASA не рискуют поручить это дело компьютерным программам, потому что даже человеку порой сложно отличить «пятно» от «веера», а машина тем более не справится.

Также программа позволяет выделять «интересные объекты», к которым относится все необычное, что может привлечь внимание исследователя: пыльные вихри и смерчи, «пауки», молодые кратеры, выразительные скалы, камнепады, а может даже инопланетные корабли ).

Реально исследователя ожидает многообразие фотографий, многие из которых требуют скрупулезного выделения массы однородных объектов — мелких «пятен» или «вееров». Некоторые фото заставляют задуматься, откуда же дует ветер, почему причудливо трескается поверхность или как часто падают метеориты, и почти все действительно очень красивы и разнообразны:




Честно говоря, при попадании на такое изображение очень хочется кнопку — «пропустить это фото». Это для очень больших любителей мелких паззлов, к которым я себя не отношу:



Возможно, стоило бы еще присваивать снимкам такой параметр, как сложность для анализа, и ранжировать выбранную сложность пользователями. Кому-то будет интересно копаться с многими мелкими деталями, а кому-то интереснее крупные марсианские формы.

Особо интересные изображения возможно обсудить с другими участниками программы, обсуждение можно рассматривать как коллекцию достопримечательностей Марса. Тегирование позволяет сортировать эти избранные фото по различным параметрам.


Маркировки участников программы будут сопоставлены с маркировками, сделанными другими добровольцами на том же изображении. Принимая среднее значение этих маркировок, планетарные ученые получат в итоге весьма надежные карты «вееров» и «пятен» на поверхности Марса и первые шкалы измерения ветра на планете!

Увлекательной науки вместе с NASA.

Источники:
Про сезоны на Марсе
О проекте Четвертая планета
@Cholgaa
карма
103,7
рейтинг 0,0
Реклама помогает поддерживать и развивать наши сервисы

Подробнее
Спецпроект

Самое читаемое Разработка

Комментарии (18)

  • 0
    Выделил несколько изображений, только не нашел как потом посмотреть что я там навыделял. Видны только изображения которые я просматривал. Кстати нет кнопки пропустить изображение, еще сайт у них подглючивает и не всегда отображает обработанные картинки.

    Наши ученые ничем таким не занимаются, я имею ввиду подобные проекты, может им больше помощь надо?
    • +3
      Чтобы пропустить можно просто нажать finished->next. Мне вот прямо сходу повезло с картинкой:
      большая картинка
      • 0
        О, да, это очень большим любителям мелкого бисера.
        Весна в разгаре ).
      • +1
        А вот на такого рода фото может быть и пригодилась бы компьютерная оптимизация? Ведь почти очевидно, что здесь много однотипных объектов, для которых вполне мог бы задать образец человек, а дальше по образцу мог бы пройтись и расставить аналогичные «веера» какой-нибудь скрипт. А человек же может потом проконтролировать точность и скорректировать ошибки?
        Вопрос к спецам по обработке изображений — такого рода человеко-компьютерная система возможна ли и имеет ли смысл? Насколько сложно ее написать для такого рода задачи? Всего два возможных выбора — «пятна» и «веера». Для «пятен» ищется центр и определяются размеры, для «веера» — источник, направление, размеры.
        • 0
          На этой картинке веера легко отличить, но там есть множество изображений на которых определить пятно это или веер — сложновато, поэтому все подряд картинки компьютер не обработает. А в таком случае человек нужен хотя бы для того, чтобы определить какие изображения можно скормить скрипту, а какие нет.
        • +1
          Меня вообще удивляет, зачем здесь человек.
          99% изображений поддаются обработке, где сложно определить — откладываем и только тут просим помощи эволюционировавших приматов)
          Прога кроме всего прочего может и «степень вытянутости» (aka скорости ветра) сразу проставлять.
    • 0
      Да, «пропустить изображение» очень не хватает. Я пока зависла на дискуссиях, избранное радует красотами и разноцветностью. Похоже, снимки еще и в разных светофильтрах подаются.

      Мне еще интересно, как посмотреть место и время, откуда конкретные примечательные фрагменты взяты.

      Про российские проекты такого рода не слышала пока.
    • 0
      Кстати, NASA уже не первый раз обращается к помощи общественности, в том числе при исследовании Марса.
      В агентстве уже общими усилиями склеивали карту Марса, считали кратеры с целью определить возраст поверхности и маркировали детали на снимках с марсохода.
      А вообще научных программ много, но не знаю, есть ли среди них российские. Я про Марс искала ).
      • НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
        • 0
          Спасибо, ценно.
  • 0
    Напоминает Galaxy Zoo, только с повышенным уровнем сложности.
    • НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
  • +2
    Ждем новый режим работы рекапчи :)
  • 0
    А для чего это нужно?
    • 0
      Что нужно, о чем вопрос?
      • 0
        Отмечать веера и пятна. Какая от этого польза для науки?
        • +1
          А из объяснений разве непонятно? Пятна и веера показывают, как происходит высвобождение углекислого газа во время таяния ледовой шапки Марса весной и летом, и позволяют определить безветренную погоду (пятна) или силу и направление ветра в этот момент (веер) — на протяжении фактически трехлетних (марсианский год) непрерывных наблюдений за этой областью. Каждое же фото снято в определенный момент в определенном месте.

          Это огромный массив информации, которая позволит понять многое о климате Марса, о его ветрах, ежегодном намерзании и таянии полярных шапок и т.д.
  • +1
    Анимация сезонной активности углекислоты на Южном Полюсе:
    image
    И еще немного текста с разъяснениями: allmars.net/gallery/mro-photo/item/205-co2-south-pole

Только зарегистрированные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите, пожалуйста.