Международная команда под руководством Университета Триеста обнаружила серию из 20 новых лунных кратеров, скрытых под слоем реголита. Это открытие было сделано благодаря анализу данных миссии «Чанъэ-4», полученных на обратной стороне Луны. А именно, данных, собранных в бассейне Южный полюс — Эйткен, расположенном на обратной стороне Луны.
Используя данные радара, полученные китайской миссией, и новые методы глубокого обучения, исследователи смогли улучшить анализ данных и охарактеризовать толщину и тип реголита в этой области Луны. В частности, в этом исследовании они проанализировали кратер Ван Карман в бассейне Южный полюс — Эйткен, используя данные, полученные с помощью лунохода «Юту-2», который в 2019 году впервые исследует обратную сторону Луны.
Данные были собраны с помощью лунного проникающего радара (LPR) на борту «Юту-2». Этот прибор работает на двух частотах и предназначен для исследования лунных недр на глубине нескольких десятков метров. С момента посадки в январе 2019 года луноход преодолел в общей сложности 1440 метров, собрав большое количество данных в этой области.
Исследование проводилось под руководством группы прикладной геофизики профессора Микеле Пипана из Университета Триеста, а также при участии ученых из Национального института астрофизики (INAF) в Риме, Университета Пердью в США, Китайской академии наук и Чжэцзянского университета в Китае.
Недалеко от бассейна Эйткен в мае 2024 года также приземлился аппарат «Чанъэ-6», который впервые в истории доставил на Землю образцы с обратной стороны Луны.
Место посадки «Чанъэ-6» на Луну относительно Южного полюса — бассейна Эйткен и кратера Аполлон.
Мультидисциплинарный анализ данных
Анализ радарных данных «Чанъэ-4» был усовершенствован благодаря использованию алгоритмов глубокого обучения. Они позволили автоматизировать процесс выделения областей, в которых отражались радиолокационные сигналы. Эти алгоритмы, разработанные исследовательской группой, использовали рекуррентные нейронные сети, в частности, вариант долговременной кратковременной памяти (LSTM).
Это позволило повысить точность идентификации структур под реголитом. Алгоритм обрабатывал радиолокационные данные, основываясь не только на амплитуде сигнала, но и на мгновенной фазе, что повышало надежность результатов и снижало субъективность интерпретации.
Обработка данных включала несколько этапов. Фильтрация шумов, применение изменяющегося во времени усиления для улучшения видимости слабых сигналов и удаление избыточных данных из-за остановок аппарата. Важнейшей частью анализа было объединение радиолокационных данных с орбитальными снимками для определения контекста радиолокационных отражателей в геологической структуре поверхности. Такой подход позволил соотнести выявленные радиолокационные структуры с известными геологическими особенностями.
Среди главных открытий нового картирования — обнаружение более 20 погребенных кратероподобных структур, а также наличие наклонных слоев в реголите, толщина которых не одинакова, а варьируется от 5 до 15 метров. Эти наклонные слои свидетельствуют о сложной геологической эволюции лунной поверхности. К такому выводу пришло и недавнее исследование, в котором анализировались данные индийского лунохода миссии «Чандраян-3», прибывшего на южный полюс Луны в августе 2024 года.
С полным текстом исследования можно ознакомиться здесь.
