Fonte:
Laboratorio NASA / Jet Propulsion
Sommario:
Durante i 10 anni di scoperte, sonda Cassini della NASA ha tirato indietro il velo smog che oscura la superficie di Titano, la più grande luna di Saturno. Strumento radar di Cassini ha tracciato quasi la metà della superficie della luna gigante; rivelato vaste distese desertiche di dune di sabbia; e toccato il fondo dei mari di idrocarburi espansive. Che cosa potrebbe fare che taglie scientifica ancora più sorprendente? Beh, e se le immagini radar potrebbe ancora meglio?
Presentato qui sono side-by-side confronti di una visione tradizionale Cassini Radar ad Apertura Sintetica (SAR) e uno realizzati con una nuova tecnica per la gestione del rumore elettronico che si traduce in una visione più chiara della superficie di Titano.
Credit: NASA / JPL-Caltech / ASI
Durante i 10 anni di scoperte, sonda Cassini della NASA ha tirato indietro il velo smog che oscura la superficie di Titano, la più grande luna di Saturno. Strumento radar di Cassini ha tracciato quasi la metà della superficie della luna gigante; rivelato vaste distese desertiche di dune di sabbia; e toccato il fondo dei mari di idrocarburi espansive. Che cosa potrebbe fare che taglie scientifica ancora più sorprendente? Beh, e se le immagini radar potrebbe ancora meglio?
Grazie ad una tecnica recentemente sviluppata per la gestione del rumore nelle immagini radar di Cassini, questi punti di vista hanno ora un nuovo look. La tecnica, di cui dai suoi sviluppatori come "despeckling," produce immagini della superficie di Titano che sono molto più chiaro e più facile da guardare che i punti di vista a cui gli scienziati e il pubblico sono abituati.
Tipicamente, le immagini radar di Cassini hanno un aspetto caratteristico granuloso. Questo "rumore speckle" può rendere difficile per gli scienziati per interpretare le caratteristiche di piccole dimensioni o di identificare i cambiamenti nelle immagini della stessa area presa in tempi diversi. Despeckling utilizza un algoritmo per modificare il rumore, con conseguente visione più chiara che può essere più facile per i ricercatori a interpretare.
Antoine Lucas ha avuto l'idea di applicare questa nuova tecnica mentre si lavora con i membri del team di radar di Cassini quando era un ricercatore post-dottorato presso il California Institute of Technology di Pasadena.
"Rumore nelle immagini mi ha dato mal di testa", ha detto Lucas, che ora lavora presso la divisione di astrofisica del centro nucleare della Francia (CEA). Sapendo che i modelli matematici per la gestione del rumore potrebbe essere utile, Lucas ha cercato attraverso la ricerca pubblicata da quella comunità, che è un po 'scollegato da persone che lavorano direttamente con i dati scientifici. Ha scoperto che una squadra vicino a Parigi stava lavorando su un algoritmo di "de-noising", e ha iniziato a lavorare con loro per adattare il loro modello ai dati radar di Cassini. La collaborazione ha portato in alcune nuove e innovative tecniche di analisi.
"I miei mal di testa erano scomparsi, e ancora più importante, siamo stati in grado di andare avanti nella nostra comprensione della superficie di Titano utilizzando la nuova tecnica", ha detto Lucas.
Per quanto utile lo strumento è stato, per ora, viene utilizzato in modo selettivo.
"Si tratta di una tecnica incredibile, e Antoine ha fatto un grande lavoro di mostrare che ci si possa fidare, non mettere le caratteristiche nelle immagini che non sono veramente lì," ha dichiarato Randy Kirk, un membro del team Cassini radar dal Geologic Survey a Flagstaff, Arizona. Kirk ha detto che la squadra radar sta per avere la priorità che le immagini sono i più importanti per applicare la tecnica. "Ci vuole un sacco di computazione, e in questo momento un po 'di' fine-tuning 'per ottenere i migliori risultati con ogni nuova immagine, quindi per ora dovremo probabilmente despeckling solo il più importante - o più sconcertante - - immagini ", ha detto Kirk.
Despeckling immagini radar di Cassini ha una varietà di benefici scientifici. Lucas e colleghi hanno dimostrato che possono produrre mappe 3-D, chiamati mappe digitali di elevazione, di superficie di Titano con notevolmente migliorato la qualità. Con una visione più chiara di canali fluviali, coste lacustri e dune spazzate dal vento, i ricercatori sono in grado di eseguire analisi più precise dei processi che modellano la superficie di Titano. E Lucas sospetta che il rumore speckle in sé, quando analizzati separatamente, può contenere informazioni sulle proprietà della superficie e di sottosuolo.
"Questa nuova tecnica offre un nuovo sguardo ai dati, che ci aiuta a comprendere meglio le immagini originali", ha detto Stephen Muro, vice team leader della squadra radar di Cassini, che ha sede presso il Jet Propulsion Laboratory della NASA a Pasadena, in California. "Con questo innovativo strumento, cercheremo i dettagli che ci aiutano a distinguere tra i diversi processi che modellano la superficie di Titano," ha detto.
Dettagli sulla nuova tecnica sono stati pubblicati recentemente sul Journal of Geophysical Research: Pianeti.
La missione Cassini-Huygens è un progetto di cooperazione della NASA, ESA (Agenzia Spaziale Europea) e l'Agenzia Spaziale Italiana. Jet Propulsion Laboratory della NASA, una divisione del California Institute of Technology di Pasadena, gestisce la missione per Science Mission Directorate della NASA, Washington. JPL ha progettato, sviluppato e assemblato l'orbiter Cassini. Lo strumento radar è stato costruito dal JPL e l'Agenzia Spaziale Italiana, in collaborazione con i membri del team degli Stati Uniti e diversi paesi europei.
