今天公布了以每像素5米的比例創(chuàng)建的跨越行星的火星在線圖像。該圖像向公眾免費提供，可以通過加州理工學(xué)院的布魯斯默里行星可視化實驗室在線訪問。它還將被交付給NASA行星數(shù)據(jù)系統(tǒng)進行發(fā)布。

馬賽克圖像 - 包括超過5.7萬億像素（5.7太像素） - 是在默里實驗室通過合并美國宇航局火星勘測軌道飛行器（MRO）上上下文相機（CTX）拍攝的110，000張單獨圖像生成的。它覆蓋了南緯99°和北緯5°之間的火星表面的88.88%。（剩下的 0.5% 要么根本沒有成像，要么在創(chuàng)建馬賽克時沒有以足夠高的質(zhì)量成像。

這幅圖像花了六年時間和數(shù)萬小時的勞動來構(gòu)建。如果以300 dpi（標(biāo)準(zhǔn)打印分辨率）打印出來，則生成的圖像可以用作玫瑰碗和玫瑰碗停車場的很大一部分遮陽傘。

“這種規(guī)模確實是前所未有的，”默里實驗室經(jīng)理兼圖像處理研究科學(xué)家Jay Dickson說。迪克森在2016年受雇建立默里實驗室后不久就構(gòu)思并領(lǐng)導(dǎo)了這個項目。

訪問圖像的個人可以在地理信息系統(tǒng)公司 Esri 開發(fā)的名為 SceneView 的交互式界面上查看圖像。該界面允許以“露頭分辨率”無縫探索整個紅色星球。露頭是科學(xué)家可能感興趣的個別小懸崖和小山丘。

“任務(wù)數(shù)據(jù)是一份不斷給予的禮物。美國宇航局的研究和分析計劃使我們能夠完成這個巨大的馬賽克并使其普遍可用，“行星科學(xué)教授兼凱克空間研究所副所長Bethany Ehlmann說。“我迫不及待地想看看人們用它所做的一切以及它所支持的科學(xué)。Ehlmann和Dickson是NASA行星數(shù)據(jù)歸檔，恢復(fù)和工具資助的主要研究員，該基金資助了大部分工作。

雖然科學(xué)家擁有火星上位置的更高分辨率的單個圖像，但在此之前，全球范圍內(nèi)可用的分辨率是每像素100米，而新馬賽克的分辨率為每像素5米。這意味著火星表面兩個維度的分辨率提高了20倍，為給定區(qū)域提供了400倍的信息。

為了構(gòu)建圖像，Dickson和他的同事使用了一種特征匹配算法，該算法將所有圖像對齊，并通過計算兩者之間對比度小的路徑并將它們像拼圖一樣連接在一起，將重疊的圖像混合在一起?！斑@是非破壞性處理，”迪克森說?！拔覀儾皇菫榱似交缦薅：缦?我們正在尋找連接兩個圖像的線。重要的是，這個由單個圖像組成的拼圖地圖已與圖像一起發(fā)布，允許每個像素完全追溯到其父圖像。

對于Dickson從MRO任務(wù)存檔中提取的110，000張CTX圖像中的絕大多數(shù)，該過程都運行良好。其余的大約13，000張圖像必須手工拼接在一起 - 這是一個勞動密集型的過程，歷時三年。火星稀薄的大氣層會產(chǎn)生云層和沙塵暴，影響表面的圖像質(zhì)量，并阻止計算機自動對齊某些圖像，因此需要這種手動工作。

迪克森在從事一個繪制火星上冰相關(guān)特征的項目時提出了馬賽克的想法，他對現(xiàn)有的MRO圖像界面感到沮喪。

“我想要一些每個人都可以使用并且沒有接縫的東西，”迪克森說。“學(xué)童現(xiàn)在可以使用它了。我剛滿78歲的母親現(xiàn)在可以使用它了。目標(biāo)是降低有興趣探索火星的人們的障礙。

該圖像的測試版 - 其中包括組成它的3，960個單獨馬賽克之間的接縫 - 于2018年推出，以獲得行星科學(xué)界的反饋。它已經(jīng)在其他工作中被引用了100多次。美國宇航局在 2019 年資助了該項目，大部分更新工作是在大流行初期完成的。迪克森利用他在家的時間完善自動化代碼，并煞費苦心地將剩余的頑固圖像拼接在一起。

Dickson說，雖然令人印象深刻，但該圖像確實證明了MRO收集的數(shù)據(jù)的價值。背景相機是20年前由圣地亞哥的馬林空間科學(xué)系統(tǒng)公司建造的。它安裝在2005年發(fā)射的MRO衛(wèi)星上，在過去的17年里一直在收集火星的圖像和其他數(shù)據(jù)。

“我為此工作了六年，但MRO團隊在過去的幾十年里一直使這成為可能，”Dickson說。“而且航天器仍然在那里做偉大的科學(xué)。