بیست سال پیش، آژانس فضایی اروپا (ESA) مأموریت Mars Express را برای کشف سیاره سرخ آغاز کرد. از آن زمان تاکنون، دانشمندان مجموعه عظیمی از داده‌ها را گردآوری کرده‌اند که به آن‌ها کمک کرده تا درباره همه چیز از دره‌ها و دهانه‌ها گرفته تا طوفان‌های گرد و غبار و یخ‌های پنهان اطلاعات بیشتری کسب کنند.
اکنون، تیم دوربین استریو با وضوح بالا (HRSC) تصویری موزاییکی از مریخ را ارائه کرده‌اند که به گفته آن‌ها «مریخ را مانند هیچ‌گاه پیش‌تر» نشان می‌دهد. این تصویر نمایی خیره‌کننده از جزئیات سطح مریخ و ترکیبات آن را به نمایش می‌گذارد.
نمایی بی‌نظیر از مریخ بدون کلاهک‌های قطبی
زاویه دید خاص از ارتفاع ۲۵۰۰ کیلومتری
این تصویر از ارتفاع حدود ۲۵۰۰ کیلومتری بالای سیستم دره‌ای Valles Marineris ثبت شده است که امکان مشاهده مریخ را بدون کلاهک‌های یخی قطبی فراهم کرده، آن هم به لطف ارتفاع نسبتاً پایین مدار.
رزولوشن بسیار بالا
هر پیکسل در این تصویر شبیه‌سازی‌شده حدود ۲ کیلومتر از سطح مریخ را پوشش می‌دهد. این موضوع امکان مشاهده دقیق‌تر نواحی با شن‌های آتشفشانی تیره‌رنگ و بخش‌های روشن‌تر حاوی رس‌ها و مواد سولفاتی را فراهم می‌کند.
احیای دره‌ی غول‌آسای Valles Marineris
تکنولوژی تصویربرداری پیشرفته
دکتر رالف یاومان از مرکز هوافضای آلمان (DLR) رهبری تیمی را بر عهده داشت که با استفاده از تکنیک‌های نوین تصویربرداری و سال‌ها مشاهدات گذشته، این موزاییک رنگی را ساختند.
ترکیب فیلترهای رنگی برای نمایش تفاوت‌ها
تیم HRSC از فیلترهای قرمز، سبز و آبی استفاده کرد و هر باند رنگی را به‌گونه‌ای تنظیم نمود تا تفاوت‌های پنهان سطح مریخ آشکار شود. برخلاف تصاویر معمولی که تنها طیفی از بژ تا قهوه‌ای را نمایش می‌دهند، این تصویر با کشش رنگی اختصاصی، جزئیاتی را نمایان کرده که در تصاویر عادی دیده نمی‌شوند.
رنگ واقعی، اشکال و نور در سطح مریخ
چالش ترکیب تصاویر مختلف
برای ساخت تصویر یکپارچه از مریخ، دانشمندان مجبور شدند تصاویر کوچک‌تر را مثل تکه‌های پازل به هم متصل کنند. اگر مکان فضاپیما یا جهت دوربین به‌درستی تخمین زده نشود، ممکن است بخش‌هایی از تصویر به‌درستی هم‌راستا نباشند.
اثر نور خورشید
نور خورشید، بازتاب سطح سیاره و گردوغبار جوی، ظاهر هر منطقه را تغییر می‌دهد. دامنه‌های کوچک که مستقیماً در معرض نور خورشید قرار دارند، می‌توانند روشن‌تر دیده شوند، حتی اگر ترکیب آن‌ها مشابه مناطق اطراف باشد.
مریخ و اتمسفر پرگردوغبارش
اثر گردوغبار بر کیفیت تصویر
مریخ به خاطر طوفان‌های گرد و غبار و کیفیت متغیر جو شهرت دارد. در برخی تصاویر، جو سیاره مه‌آلود، روشن یا تار شده است. محققان از ابزارهایی برای سنجش میزان گردوغبار استفاده کردند، اما این ابزارها فقط در صورت وجود سایه‌های مشخص و بزرگ مؤثر هستند.
تعدیل نور و سایه‌ها
با وجود تکنیک‌های رایانه‌ای برای اصلاح تصاویر، نور خورشید همچنان چالش‌برانگیز است. زیرا مناطقی که نور مستقیم دریافت می‌کنند، همواره روشن‌تر دیده می‌شوند. در نتیجه، محققان تصمیم گرفتند نور اولیه را تا حد زیادی حفظ کنند تا تصویر نهایی طبیعی‌تر و قابل‌درک‌تر باشد.
چیدن تصاویر مثل تکه‌های پازل
نبود نقشه رنگ واقعی قبلی از مریخ
در تلاش‌های گذشته، برای ترکیب تصاویر سیاه‌وسفید از نقشه‌های ماموریت‌های قبلی استفاده می‌شد. اما چون نقشه‌ای با رنگ واقعی از مریخ وجود نداشت، تیم HRSC فقط تغییرات رنگی ملایم را برای همسان‌سازی اعمال کردند.
مرحله‌به‌مرحله کامل‌تر شدن تصویر
بین سال‌های ۲۰۱۵ تا ۲۰۱۷، Mars Express گاهی از ارتفاع بالاتر از حد معمول تصویربرداری کرد و این باعث شد مناطق گسترده‌تری در تصاویر ثبت شود. این نماهای وسیع به تیم اجازه داد تغییرات رنگی را در سطحی وسیع‌تر بررسی و با تصاویر نزدیک‌تر ترکیب کنند.
تصاویر هم‌پوشان در سال ۲۰۱۹
ساخت موزاییک جامع از مریخ
در سال ۲۰۱۹ مجموعه‌ای از تصاویر جدید با هم‌پوشانی بالا ثبت شد. به دلیل مسیر بیضوی فضاپیما، گاهی تصاویر از فاصله نزدیک و گاهی از دور گرفته می‌شد. این هم‌پوشانی امکان ایجاد نقشه‌ای جهانی را فراهم کرد که تغییرات رنگی را هم در مقیاس کوچک و هم بزرگ منعکس می‌کرد.
نقشه‌ای یکپارچه و بدون مرزهای آشکار
ترکیب این تصاویر باعث شد تصویر نهایی کم‌کم به موزاییکی کامل از سطح مریخ تبدیل شود. هر افزودنی به کاهش مرزهای ناهمگون و جهش‌های روشنایی کمک کرد.
چرا دیدن مریخ در رنگ واقعی اهمیت دارد؟
افزایش درک علمی از تاریخ مریخ
مناطق تیره‌تر در این تصویر نشان‌دهنده شن‌های بازالتی حاصل از فوران‌های آتشفشانی قدیمی هستند. بخش‌های روشن‌تر نیز رس‌ها و ترکیبات سولفاتی را نمایان می‌کنند. برخلاف طوفان‌های گردوغبار که ناپایدارند، این سنگ‌ها سالیان دراز باقی می‌مانند.
تاریخ زمین‌شناسی مریخ قابل خواندن می‌شود
ویژگی‌هایی مثل Valles Marineris به‌خوبی قابل مشاهده‌اند، اما دهانه‌ها و برآمدگی‌های کوچک‌تر نیز سرنخ‌های ارزشمندی درباره روند تکامل مریخ ارائه می‌دهند. با کنار هم گذاشتن داده‌های چند دهه، تیم HRSC گامی مهم برای ارائه تصویری واضح از جغرافیای مریخ برداشته است؛ هم از دیدگاه مداری و هم سطحی.
نتیجه‌گیری
تصویر موزاییکی رنگی و دقیق جدید از مریخ، پنجره‌ای بی‌سابقه به تاریخ زمین‌شناسی این سیاره باز کرده است. اکنون نه‌تنها دانشمندان، بلکه علاقه‌مندان نیز می‌توانند سطح مریخ را با درک بهتر از مواد تشکیل‌دهنده، ساختارها و گذشته پر رمز و رازش بررسی کنند. این تصویر بزرگ نه‌تنها زیبایی مریخ را نمایش می‌دهد، بلکه دانشی ارزشمند درباره فرآیندهای سیاره‌ای در اختیار بشریت قرار می‌دهد.
