Картографирование спутника Юпитера Европы: обновление мозаики Европы

Введение:
Спутник Юпитера – Европа – снова находится в центре исследований ученых планетологов. Это связано с наличием новых и ожидаемых данных. Последние доступные изображения Европы переданы на Землю автоматической межпланетной станцией НАСА «Юнона» (Juno) в сентябре 2022 года. Сейчас в систему Юпитера направляется космический аппарат (КА) «Джус» (JUICE) Европейского космического агентства, а на 10 октября 2024 года запланирован запуск миссии НАСА «Европа Клиппер» (Europa Clipper) непосредственно к шестому спутнику Юпитера. Четыре изображения, сделанные во время пролета PJ45 КА «Юнона» позволили Геологической службе США (USGS) представить новую мелкомасштабную геологическую карту Европы [1], а также дополнительно исследовать особенности поверхности спутника [2]. Последняя доступная глобальная ортомозаика поверхности [3] была создана в 2010 году только по снимкам космических аппаратов (КА) Вояджер и Галилео. Для углублённого комплексного анализа деталей поверхности спутника и морфометрического анализа требуется использовать весь корпус изображений высокого разрешения, отсюда возникает потребность в обновлении существующей фотомозаики. Хотя целенаправленное исследование и сбор большинства недостающих данных для Европы будет производиться именно при помощи аппарата Europa Clipper, уже сейчас представляется важной задачей обновление имеющейся мозаики данными с КА «Юнона».
Данные и методы:
В Комплексной Лаборатории Исследования внеземных территорий МИИГАиК проводятся работы по обновлению мозаики Европы. Работа выполняется в три этапа. 1. На основе обновленных данных об опорной сети Европы [4] построена глобальная ЦМР всей поверхности спутника. 2. Выполнено ортотрансформирование отобранных изображений в специализированном программном обеспечении SpaceMosaic, по уточненным данным о положениях и ориентациях камер в моменты съемки. 3. Выполнено построение линий порезов, выравнивание яркости и создание единой мозаики в ЦФС «PHOTOMOD».
На сегодняшний день обновленная ортомозаика Европы включает 301 снимок КА Галилео (с разрешением от 8 м/пиксель до 2 км/пиксель), 28 – Вояджера (2-20 км/пиксель), 4 – Юноны (1-3 км/пиксель). При этом большая часть поверхности Европы остается покрыта снимками низкого разрешения. Тем не менее, для того, чтобы не потерять детали поверхности, изображенные на высокодетальных изображениях, размер пикселя мозаики был выбран 0,001° (~27м).
Дальнейшее картографирование выполнялось с помощью ПО ArcGIS. Карта разработана для обобщения известных и новых данных о Европе. Проецирование выполнялось относительно сферы радиуса 1 560 км. Геологические структуры показаны в соответствии с геологической картой Европы [1]. Наименования деталей рельефа даны в соответствии с Газеттиром планетной номенклатуры [5] и переведены на русский язык. Картографическая сетка и координаты объектов представлены в планетографической системе координат с положительным счетом долгот на запад, согласно рекомендации МАС (Международного астрономического союза).
В основе картографического изображения лежит созданная ортомозаика Европы, поверх неё нанесены отобранные в процессе генерализации геологические структуры (при их отображении на нашей карте применяли соответствующие цвета с их коррекцией для улучшения читаемости и возможности совместного анализа с предыдущими картографическими произведениями). В качестве дополнительного материала на карте представлены отдельные области Европы, а также их ЦМР.
Результаты:
Первый вариант настенной карты Европы, созданной на основе обобщенных данных космических миссий на временном отрезке в 43 года от «Вояджеров», «Галилео» до «Юноны», разработан в КЛИВТ МИИГАиК. Созданная мозаика позволит провести анализ изученности спутника, выполнить отцифровку геологических объектов с максимально-возможной разрешающей способностью перед тем, как будет возможно получить уточнённые данные миссии Europa Clipper. Также использование изображений, переданных Юноной, позволяет не только дополнить предшествующие исследования, но и сравнить их результаты между собой. К тому же, обновлённая фотомозаика предоставляет возможность для последующего создания картографического произведения, опирающегося на информацию анализа поверхности Европы, которая была получена при работе с трансформированными изображениями, или использующего, собственно, трансформированное изображение в качестве одного из элементов своего содержания.
Благодарности: Работа поддержана Государственным заданием FSFE-2024-0001 № 124071100067-9