火星3の検索方法

正直なところ、そのようなニュースが4月上旬と宇宙飛行士の日に入ったのは、ほとんど偶然でした。 今日は、40年以上前に始まり、終わった物語がどのように私たちの時代に突然続いたのかについてお話します。 火星に興味を持っているNASAに、簡単な連絡先のユーザー名がどのように届いたかについて。 科学者の国際的な連帯が空のフレーズではないという事実。 そして、そのスペースは見た目よりも近い。



火星3を探していました。



そして彼を見つけました！ 火星の、巨大なプトレマイオス火口の底にある、活気のない荒れ地と岩の間。



これをどうやってやったのか、今日の話。









それはすべてHabréで始まりました...



いいえ、もちろん、それは1971年5月28日、ソビエトの研究ステーションである火星3号が火星に着手したときに始まりました。 しかし、個人的には、2012年11月下旬にHabréですべてが始まりました。NASAについての冗談のコメントがあります。彼らの着陸の場所は知られています。 しかし、私の知識をテストするために、 HiRise Webサイトにアクセスし、何も見つからなかったことを知って驚いた！ つまり、成功したすべてのデバイスの位置は既知であり、それらはすべて、NASA Mars Reconnaissance Orbiter衛星のHiRiseカメラで30ピクセル/ピクセルの詳細で撮影されています。 しかし、失敗すると、状況はそれほど明確ではありません。 アメリカ人は火星に火星極地着陸船を落とし、ヨーロッパ人はビーグル2を落とし、ソ連は火星6と火星2を落としましたが、探していたにもかかわらず、どれも見つかりませんでした。 しかし、火星-3はどうでしょうか？ 誰も彼を見なかったことが判明した。



40年前に火星に初めて驚異的な着陸を達成した私たちのデバイス！ 彼はそれが本物であることを証明し、2012年にアメリカ人が好奇心を置いたのとほぼ同じ順序でそれをやった。 一般的に、自分で見てください：





（ 私はこのビデオが大好きです。結局、彼らは船を打ち上げて映画を作ることができました ）



だから、火星-3は首尾よく座った-これは確かに知られている、なぜなら 彼は放送を始めました、そして、開いたアンテナなしでそれは不可能です。 しかし、14秒後、ラジオ放送は中断され、設計者はシャットダウンの理由、スペースとPhotoshopの愛好家-火星の最初の写真についてのパズルを残しました。



彼らがそれで何をやらなかったのか、彼らが適用しなかったフィルターは、あなたの想像力と一緒に遊んで、地平線、山の斜面、火星の雲または嵐の嵐の雲を見るだけです。







しかし、全体の秘trickは、写真パノラマの一部であり、カメラが撮影していた角度から見るには、このフレームを90度回転する必要があるということです。 デザイナーの意図によると、写真は次のようになっているはずです。





（ これは、火星3との共通点が多い月9のショットです ）



つまり 一方を他方に重ね合わせると、次のようになります。







一般に、表面から貴重な情報は送信されませんでした。最初の火星探査車は火星の表面に足を踏み入れませんでした。 モジュールの上部に固定されましたが、心理的な勝利が達成されました-彼らは最初に別の惑星にデバイスを植えました！ シャットダウンの理由は特定されていません。 誰かがアンテナのコロナ放電と嵐の罪を示唆し、誰かがバッテリーを疑います。 一般的に、将来の入植者は何かする必要があります。



その後、他の探検、他の成功と失敗があり、金属の「花」は徐々に忘れ去られました。 世代と州が変わり、インターネット、Habr、vkontaktが登場しました。 そして、Mars-3に対する私の関心が現れました。



HiRise Webサイトに目を向けると、2007年のソビエト火星3着陸楕円のセンターというショットしか見つかりませんでした。 NASAとHIRiseの全能性を非常に確信していたので、これは私にとって発見でした。 ネットでのクイック検索も失敗しました。 つまり Mars-3が見つからなかったことは明らかでした。 フルサイズのスナップショット（1.3 GB）をダウンロードして開き、5年後に誰もステーションを見つけられなかった理由を理解しました。



1.5メートル幅の丸いオブジェクトの6 x 20の長方形で検索を想像してください。 今では多くの人が、それ自体がステーションを探しているプログラムを書く必要があると考えていることを知っています。 しかし、人工知能が作成されるまで、そのような検索は不可能だと思います。 はい、プログラムは適切なサイズの興味深い岩を強調することができます。



しかし、近くにはクレーターがあり、そこから岩が扇状に散らばっているので、そのような物体は何千もあります。







20億ピクセル。そのうち、8 x 8ピクセルのオブジェクトを見つける必要があります。

元のサイズのフラグメントを次に示します。







私は仕事の量を見て、集合的な心なしで行う方法はないことに気づきました。 その時までに、すでに好奇心-火星探査機 VKグループには約4000人がいました。そして、私は加入者に宇宙愛国的な探求を提案しました：火星3を見つけてください。 これを行うには、大きな写真を20枚のストリップに切り取り、それらをネットワークにアップロードし、 全員が検索に参加するように招待しました。 十数人の愛好家が回答し、彼らは断片を閲覧し始め、最も興味深い発見を別のアルバムにアップロードし始めました。 多くの好奇心が見つかりましたが、完全に一致するものはありませんでした。







その位置と形状により、ある程度の確実性を備えた右下隅のオブジェクトは、ブレーキコーンまたはNASAの用語では熱シールドと呼ばれます。 アメリカ人はまた、「とにかく候補者を見つけない方がいい」という警告に同意しました。 彼は2人の検索参加者、 Zaero YaとAku Nekoによって発見されました。



グーグルでより洗練された人を探し始めるとすぐに、彼らはすぐにCosmonautics Newsフォーラムにリンクを見つけました。このトピックでは、ユーザーImhotepがMars-3パラシュートを描写している可能性が高い画像の断片を投稿しました。



。



しかし、画像のフィールド全体を見終えましたが、火星-3自体は発見されませんでした。 検証のために、すべての興味深い発見を小規模な地図に配置して、それらの間に関連性があるかどうかを理解しました。 そして、ほとんどすべてが過去です。 パラシュートとブレーキコーンだけが比較的一致していましたが、私はこれを重要視しませんでした。



それから私は「ストーブから踊る」ことに決め、パラシュートに集中しました。 つまり、私はそれが彼であるという仮説を基礎としました。 検索の問題は、構造要素がどの半径に飛ぶことができるかわからなかったことです。 したがって、私はアメリカのミッションに関する資料を取りました：Viking-1-2、Mars Pathfinder、Phoenix Lander、Mars-3の着陸地点に置き、NASAデバイスがパラシュートから飛んだ最大半径を引き出しました。 最も興味深いオブジェクトを別のスキームに持ち込み、地上での位置にほぼ合わせて配置しました。 結果はこの写真でした：





（ スケールが縮小されます。 ）。



しかし、検索するのに十分な時間と労力がありませんでした。 計画を完了したことはありませんでしたが、後で判明したように、計画していた半径には着陸要素が含まれていませんでした-私たちのデバイスはアメリカのものよりも強く「散乱」しました。



私の調査と火星の興味で、私はカナダの科学者フィリップ・J・ストークに行きました。 かつて、彼はLRO画像でLunokhod-2を探していました（ただし、誤って特定されていました）。 彼は最も重要なポイントを提案しましたが、それが決定的であることが判明しました-降下モジュールの飛行方向です。 彼は言った：「飛行は東に行った。」 これにより、不要なフィールドの50％を即座にカットし、最適な方向に検索を集中させることができました。



アメリカの経験が示した半径の4倍の半径をカバーするセクターを強調し、フレームを系統的にレビューし続けました。 数晩かかったが、正直なところ、私はすでに何かを見つけようと必死であり、仕事を終えたいという欲求から単に続けていた。 大量検索を発表したとき、実際には人々の努力は無駄にならないという約束をしました（ただし、検出の確率は非常に小さいと警告しました）。 いずれにしても、私は自信を持って「不可能を見つける」または「見つかった！」と言うためにチェックする必要がありました。



結果として判明-「見つかった！」。







最初は、十字型の「花びら」によって決定されるモジュールに検索を集中しました。 それらから、私はこのオブジェクトを識別しました。 そして、ソフトランディングエンジンは、近くにあるパラシュートコンテナと相まって、貴重なボーナスであることが判明しました。 私はこの映画に基づいていましたが、着陸する前にこの詳細が「消える」ので、私はそれを探しませんでした。 実際、最終段階は次の順序で行われました。







見つかった！ しかし、次は何ですか？

Habréでそれについて書いたり、同じフォーラム「Cosmonautics News」で書いたりすることもできますが、すべてのバンプでMars-3を、すべての砂丘でパラシュートを見るようなサーチャーがすでに十分にいます。 証拠が必要でした。



ここでもフィルノックが助けた。 彼は私の発見を見て、それが非常に興味深いことに同意し、降下モジュールにサイズと形状が似ている付近の物体をさらにいくつか特定することを勧めました。 これは、私の発見が最も説得力があることを示すために行わなければなりませんでした。



私はこれをしました、そして、私はそのようなシートを得ました：







（ クリック可能。1mb ）



より正確には、2つありましたが、たとえば、1つで十分だと思います。 最初の数字はMars-3そのもの（最も説得力のある候補）です。 もちろん、このサンプルは完全に代表的なものではありません。正しい答えをすでに知っているときにコンパイルされたものですが、最も類似したものを選択しようとしました。 幸いなことに、上の写真のように、大量の石が検索部門にありませんでした。



しかし、これは私の発見を支持する唯一の議論です。 より説得力のある証拠を見つける必要がありましたが、私はもはや自分でそれを行うことができませんでした。 影の変化の性質によってオブジェクトの形状を決定するために、1日の別の時間にその領域の2番目のショットを撮る必要がありました。 パラシュートコンテナとソフトランディングエンジンを接続したケーブルの長さに関する情報を取得する必要がありました。 最後の瞬間は、確認するだけでなく、すべての科学理論が満たさなければならないポッパーの基準とよく一致する私の推測に反論することもできました。 写真で観察される長さは4.8メートルに相当します。 少なくとも1メートルの不一致がある場合、発見者の名誉は忘れられる可能性があります。







これにより、ピクセルあたり25 cmのディテールを持つ画像で細いケーブルがどのように見えるのかという疑問が生じます。

商談の写真を見ると、マストから影が見えます。







実際には、その厚さは15 cmを超えていません。







つまり HiRiseは、あるべきではないものも見ています。



しかし、この役割で15 cmのケーブルでさえ想像することは困難ですが、砂がそれに沿って配置される可能性があると思いました。ケーブルは見えず、風の影響でケーブルに沿って小さな尾根が現れました。 さらなる研究は、そのような仮定でさえ必要ではないことを示しました。



HiRiseはこのセクションを1回だけ撮影し、いくつかのオープンソースではケーブルの長さに関する情報はありません。 最も参考になる情報源は、V.G。著の「The Hard Road to Mars 」です。 Perminova（ちなみに、NASAの資金を使用して、英語で公開されています）。 しかし、そこでも必要な情報は見つかりませんでした。



したがって、私は教授、V.I。Vernadsky Institute of Geochemistry and Analytical Chemistry（GEOCHI）、 Alexander Bazilevskyの比較惑星学研究所の責任者になりました。 WikipediaのLunokhod-2に関する記事で言及されていたので、彼は火星のテーマに興味があると思いました。 最初、彼は懐疑的でした：「あなたは議論が必要です-なぜあなたはこのオブジェクトがあなたが考えるものだと思いますか？私の知り合いの一人が使用する議論：これを見ない盲人はここでは動きません。 」



私が「見る」ものすべてを表示する図を作成しました。







そして彼は私を確信させた！ もちろん、他の科学者と同様に、アレクサンダー・ティホノビッチは彼の疑念を強調し、常に「ヴィタリーが見た火星-3の要素」を彼の通信文に示しました。 しかし同時に、彼はHiRiseカメラの科学グループAlfred McEwanの長に手紙を書きました。



アメリカ人の応答は、私にとって迅速で予期せぬものでした。「この場所を再イメージングして、さらに学習できるかどうかを確認します。」

行くぞ！ 私のイラストが非常に説得力があるのか​​、それともバジレフスキーの国際的権威が非常に高いのかはわかりません。最初の訴えによると、NASAはソビエトロシア。



NASAが狙いを定めている間に、バジレフスキーはRCC科学技術センターの責任者であり、火星3の作成者の一人であるアーノルドセリバノフに私の発見を「感染」させました。 彼はまた、最初の懐疑論をすぐに克服し、彼の情報を再確認する努力をしました。 ソフトランディングエンジンの悪名高いケーブルの長さを確立する必要がありました。 これは、名前が付けられたNGOの腸に忍び込むことによってのみ可能です。 ラボチキナ。 NGOのエンジニアの1人であるウラジミール・モロドツォフは、この偉業のためにセリバノフの申請により出発しました。



私にとっては、この問題には小康状態がありました。火星のオープンスペース、ウラジミール-NGOラボチキナのオープンスペースの近くのハイライズプラウ。



利用可能な写真から少なくともいくつかの情報を抽出しようとして、シャドウの長さと照明の角度に基づいて、提案されたモジュールの高さを計算しました。 判明したのは78 cmで、火星3の実際の高さは75 cmです（展開状態での幅と高さの比は1/2です）。 プラスの小さな議論ですが、主な証拠は待たなければなりませんでした。



数週間が経過し、4月が近づいていました。



最初のニュースは、私たちの側、ウラジミールから来ました。「 ソフトランディングロケットプロペラとパラシュートコンテナーを接続するチェーンの長さは4.52メートルです。 」



ビンゴ！ 火星では4.8、図面では4.5。 1.5ピクセル以内の精度。 さらに、目に見える0.3 mはエンジンに最適です。 素晴らしい贈り物でした。 私たちはそれをアメリカ人と共有することを急いでおり、それに応じて同様に肯定的なニュースを受け取りました： 私たちは新しい画像を持ち、両方の画像の特別なノイズ除去とシャープニングに取り組んでいます 。



数日後、彼らは完成した結果を送りました：





（ クリック可能。3mb ）



ちなみに、彼らが受け取った画像は、大気中の塵の量が多いため、2007年のショットよりも品質が低いですが、モジュールの色フィールドはカメラ自体をキャプチャしました。 ただし、これは色情報を提供しませんでした。 それがどんな色で塗られていたなら、その塗料は紫外線の下で変色し、表面はほこりの層で覆われていたでしょう。



しかし、今では「あれはそうだった」を比較して、さまざまな照明角度からフィールドを見ることができます。











太陽が天頂で高くなり、影が短くなり、すべてがより平坦に見えるため、新しい写真も淡く見えます。



それから、私たちはもう一週間のプレスリリースに同意しました。 ちなみに、これはまだNASAの倫理を強調しています-少なくとも私たちについて言及して、彼らは自分で書くことができます。 しかし、おそらくこれらは単なる国際協力の原則です。 残念ながら、彼らはNASAのウェブサイトで私の検索に私を助けてくれた全員の名前を投稿することはできませんでしたが、 NASA JPLのウェブサイトでそれをしました。



NASAの Webサイトでの活動、検索、証拠、およびアーカイブの発掘の結果。



そして今、ケースについて： 火星-6はまだ発見されていません！



ロシアの宇宙飛行士の歴史に貢献するよう読者を招待したいと思います。 群衆をHiriseのウェブサイトに急いで行き、写真をレビューして、適切なものを見つけることができます。 しかし、普及の観点からより効果的なのは、AndroidおよびiOでアプリケーションを作成することです。これにより、画像の個々のフラグメントを表示し、最も興味深い領域を強調表示できます。 Fourth Planetプロジェクトのようなもの。 そして、そのようなアイデアでHabrに適用しない場合はどこですか？ 25Kpix x 80Kpixの1ショットで600x400pixの8333個のフラグメントが得られると考えました。 また、火星-6にはそのようなショットがいくつかありますので、長い間これで十分です。 このようなアプリケーションを作成すると、アメリカの火星の極地着陸船とヨーロッパのビーグル2の検索に役立つと思います。



結局、豚に鳥を投げるよりも、失われた宇宙ステーションを探す方が良いでしょう！ 誰もが大衆化、あるいはNASAについてさえ考えているなら、私はロスコスモスからの支持を集めようとします。 コメントのトピックに関する別のスレッドを開いて、詳細を議論しましょう。



そして、はい、 火星に電話をかけ、HiRise画像の灰色のフィールドに埋もれて過ごした労働時間に目をつぶった雇用主がいなければ、これは起こりませんでした。



そして、すべて宇宙飛行士の日！



UPD： 同じトピックに関するビデオ講義です。