Введение 3
Глава 1. Изучение поверхности Луны 5
1.1 История исследования рельефа Луны 5
1.2 Сейсмическая активность Луны 7
1.3 Лунные кратеры 10
1.4 Изучение кратера Тихо 13
1.5 Картографическая программа QuickMap 18
Глава 2. Исследование рельефа кратера Тихо 21
2.1 Космическая программа «LunarOrbiter 5» 21
2.2 Центральный пик кратера Тихо 24
2.3 Спутник Lunar Reconnaissance Orbiter и камера LROC
(The Lunar Reconnaissance Orbiter Camera) 25
2.4 Построение 3D-модели в программе AgisoftPhotoScan 30
2.5 Кластерная обработка снимков высокого разрешения с помощью
программы AgisoftPhotoScan 39
Заключение 44
Список литературы 45
Приложение
Впервые в истории исследования Луны, которая насчитывает примерно 400 лет, удалось получить снимки, которые полностью покрывают всю поверхность нашего спутника. Данные снимки имели рекордное разрешение, что сделало возможным детальное рассматривание рельефа размером до полуметра на пиксель. В нас проснулся интерес посмотреть, что происходит на Лунной поверхности в таком крупном масштабе.
В наше время есть множество уже известных, но не до конца изученных объектов и поэтому мы выбрали один из них - это кратер Тихо. Поскольку он является молодым ударным кратером и виден всем даже с Земли, нам стало интересно изучить происходящие в нем геологические активности. Особенно с той позиции, что современная концепция появления Луны и развитие ее рельефа состоит в том, что 3.5-4 млрд. лет тому назад этот рельеф создался с помощью тяжелой бомбардировки.
Сейчас появились работы, в которых приведены гипотезы возраста рельефа на Луне. И одна из этих работ называется «About age of the lunar surface», что переводится «О возрасте лунной поверхности» [10]. Эта публикация имеет следующий смысл: 3.5 млн. лет назад были самые тяжелые бомбардировки, и все это относится к формированию Луны в целом, а возраст Луны и возраст поверхности это совершенно разные вещи. Если придерживаться парадигмы Баренбаумана [14], то поверхность формируется периодическими бомбардировками галактическими кометами в виде дождей. В настоящее время мы можем видеть поверхность Луны такой, какая она была в последние 2-3 бомбардировки, и все это было подтверждено геологическими данными. Поскольку появились публикации, согласно которым молодые ударные кратеры могут иметь возраст не в 3.5 млрд. лет, а в 1-3 млн. лет. А периоды охлаждения нагретых мест после ударов достигают сотни миллионов лет, это означает, что сейчас мы видим, как эта энергия выходит.
Для того чтобы посмотреть, что происходит у молодых ударных кратеров на видимой стороне Луны, в качестве примера был выбран кратер Тихо, из-за своей яркой лучевой системы. Мы посчитали интересным изучить рельеф кратера с помощью снимков высокого разрешения.
Целью данной работы является детальное изучение рельефа Луны и состояния вещества ударных кратеров, на примере кратера Тихо.
Для достижения поставленной цели требуется решения следующих задач:
• Визуально изучить территорию кратера Тихо по картам и снимкам.
• Обследовать территорию ударного кратера на основе ЭЦ-модели построить в программе AgisoftPhotoScan.
• Решение проблем, связанных с производительностью вычислительной системы при обработки снимков высокого разрешения.
В ходе выполнения Выпускной квалификационной работы можно привести следующие выводы:
• Анализ топографических особенностей, видимых на построенных нами моделях показывает, что удается рассмотреть намного больше деталей рельефа, чем на одиночных снимках того же района.
• Смысл работы заключался не только в изучении Лунной поверхности, но и в возможности обработки массивов данных полученных с орбитальной съемки, в программе AgisoftPhotoScan. Так как было не ясно, сможет ли программа обработать космические снимки и привести к каким-нибудь результатам.
• Полученные 3-х мерные модели, позволяют изучать топографию с разных ракурсов, в разных масштабах и с разных высот. Это открывает возможность, в отличие от одиночных снимков, не только изучить детально топографические особенности района, но даже попытаться оценить состояние вещества лунных кратеров, что играет большую роль в понимании процесса кратерообразования.
• Построение ЭЭ-модели это трудоемкий процесс, требующий большой мощности, но выход есть. И было принято решение о сетевой обработке. Первый опыт создания вычислительного кластера показал, что эффективность привлечения в расчеты мощных компьютеров, как единого целого, многократно повышает производительность вычислений.
