Esta imagem da concha traseira do Perseverance ereta na superfície da Cratera Jezero foi coletada de uma altitude de 26 pés (8 metros) pelo helicóptero Ingenuity Mars da NASA durante seu 26º voo em Marte em 19 de abril de 2022. Crédito: NASA/JPL-Caltech
Combinando imagens da órbita com imagens da superfície, uma JPL– A ferramenta desenvolvida permite que os pesquisadores ampliem o zoom para ver as pedras individuais e diminuam o zoom para ver todas Marte.
Os rovers de Marte só podem fazer novas descobertas emocionantes graças aos cientistas humanos que tomam decisões cuidadosas sobre sua próxima parada. A missão Mars 2020 tem como objetivo explorar a geologia da Cratera Jezero e buscar sinais de vida microbiana antiga em Marte usando o rover Perseverance. Cientistas da NASAO Laboratório de Propulsão a Jato (JPL) da NASA no sul da Califórnia usou novas técnicas de mapeamento para direcionar tanto o rover quanto os voos do helicóptero Ingenuity, que foi até Marte no Perseverance — e eles fizeram tudo isso com ferramentas de código aberto.
Os especialistas em mapeamento do JPL, Dr. Fred Calef III e Dr. Nathan Williams, usaram análise geoespacial para ajudar a comunidade científica e a liderança científica da NASA a selecionar a Cratera Jezero como o local de pouso para Perseverance e Ingenuity. Antes dos veículos chegarem a Marte, eles ajudaram a criar mapas do terreno usando dados de satélites em órbita.
Uma foto aérea mostra os restos de um delta onde uma fonte de água alimentava um antigo lago na cratera Jezero em Marte. Crédito: NASA/JPL-Caltech/ASU
Exploração Unificada: Mapeamento e Coordenação de Missão
“Mapas e imagens são uma linguagem comum entre pessoas diferentes — cientistas, engenheiros e gerentes”, disse Williams. “Eles ajudam a garantir que todos estejam na mesma página para seguir em frente, em uma frente unida para alcançar a melhor ciência que pudermos.”
Após a missão pousar em Marte em fevereiro de 2021, o helicóptero Ingenuity oportunisticamente fez um reconhecimento à frente para tirar fotos. A equipe então gerou mapas mais detalhados a partir de dados de imagens do rover e do helicóptero para ajudar a planejar o caminho do rover Perseverance e as investigações científicas.
Para permitir este mapeamento em grande escala de Marte, Calef criou o Sistema de Informação Geográfica Multimissão (MMGIS), um interface de mapeamento baseada na web de código aberto. As demonstrações online do software, pré-carregadas com imagens de Marte tiradas da órbita, permitem aos visitantes explorar os caminhos de PerseverançaEngenhosidade e a Curiosidade rover, uma missão irmã a Marte que pousou em 2012.
O rover Perseverance Mars da NASA observando o helicóptero Ingenuity em Marte. Crédito: NASA/JPL-Caltech/MSSS
Melhorando a colaboração global com ferramentas de código aberto
A natureza aberta do software foi essencial para o sucesso da missão. “Temos pessoas literalmente em todo o mundo trabalhando na missão, e precisamos ser capazes de dar a elas acesso rápido e ágil ao software e aos dados”, disse Calef.
O MMGIS teve como objetivo ajudar as pessoas a entender o escopo completo da geografia marciana. Ao combinar imagens da órbita e aumentar com imagens do Perseverance e do Ingenuity, a equipe do JPL permite que os pesquisadores ampliem o zoom para ver pedras individuais e diminuam o zoom para ver todo Marte. Essa variedade de pontos de vista dá à equipe uma noção de escala e contexto para entender adequadamente a paisagem ao redor do rover Perseverance e como atingir de forma otimizada seus objetivos científicos dentro do terreno disponível.
O impacto das ferramentas desenvolvidas pela equipe do JPL foi além da missão Mars 2020. A equipe queria que seu software ajudasse outros pesquisadores a visualizar facilmente seus dados sem precisar ser especialistas em visualização de dados. Graças a essa abordagem de código aberto, outras equipes agora usaram o MMGIS para mapear a Terra e outros corpos planetários.
Mantendo essa filosofia aberta, as imagens tiradas pelo Perseverance e pelo Ingenuity ao longo da missão Mars 2020 estão disponíveis gratuitamente ao público. Ao compartilhar esses dados com o resto do mundo, os resultados da missão podem ser usados para educar, inspirar e permitir pesquisas futuras.
O futuro da exploração marciana e da ciência aberta
À medida que os cientistas de Marte olham para o futuro, com a equipe do rover Perseverance implantando ferramentas ainda mais avançadas alimentadas por IA, a ciência aberta abrirá caminho para uma exploração mais aprofundada. O JPL agora está trabalhando em projetos para potenciais futuros helicópteros de Marte que são muito mais capazes e complexos do que o Ingenuity. Massa de carga útil, alcance de voo e acessibilidade estão na vanguarda de suas mentes.
Ferramentas de código aberto existentes ajudarão a lidar com essas preocupações. Os aplicativos de código aberto não são apenas gratuitos para uso, mas a grande quantidade de colaboração na criação e teste deles significa que eles são frequentemente altamente confiáveis.
Em última análise, a equipe do JPL vê seu trabalho como parte do ciclo da ciência aberta, usando ferramentas abertas para facilitar seu trabalho, ao mesmo tempo em que desenvolve novos recursos nas ferramentas para outros usarem no futuro. “Cada missão está contribuindo de volta para as outras missões e missões futuras em termos de novas ferramentas e técnicas para desenvolver”, disse Calef. “Não é só você trabalhando em algo. É ser capaz de compartilhar dados entre as pessoas… obtendo uma ordem mais elevada de ciência.”