20 años de Mars Express: Marte como nunca antes visto

Un nuevo mosaico de Marte marca los 20 años desde el lanzamiento del Mars Express de la ESA y revela el color y la composición del planeta con un detalle espectacular.

El mosaico se creó utilizando datos de la cámara estéreo de alta resolución (HRSC) de Mars Express.

HRSC normalmente fotografía la superficie de Marte desde una altitud de unos 300 km, lo más cerca que la nave espacial llega a Marte en su órbita elíptica, y las imágenes resultantes cubren áreas de unos 50 km de ancho. Sin embargo, el mosaico presentado aquí utiliza un enfoque ligeramente diferente. Para ver el planeta más ampliamente, HRSC reunió 90 imágenes en altitudes más altas (de 4000 a 10 000 km), capturando así áreas de alrededor de 2500 km de ancho. Luego, estas imágenes se juntaron para formar una vista global completa.

Para conmemorar los 20 años de la Mars Express de la ESA, el equipo de Cámara Estéreo de Alta Resolución (HRSC) ha producido un nuevo mosaico global de colores: Marte como nunca antes se había visto. El mosaico revela el color y la composición de la superficie del planeta con un detalle espectacular. Es difícil determinar de manera confiable los colores precisos de la superficie desde la órbita debido a las cantidades variables de polvo en la atmósfera de Marte, lo que lleva a que muchas imágenes de mosaico adquieran una apariencia de mosaico; la supresión de este efecto en el procesamiento de imágenes generalmente reduce las variaciones de color entre las diferentes partes de Marte. Sin embargo, para crear este mosaico, el equipo de HRSC hizo una referencia de color de cada imagen constituyente utilizando un modelo de color derivado de imágenes de gran altitud, lo que les permitió preservar las variaciones de color y revelar una vista de color mucho más rica de Marte que la que se había visto antes. Esta es una vista simulada de Marte desde un punto de vista a 2500 km sobre el colosal sistema de cañones Valles Marineris, con color y contraste mejorados (a esta altitud relativamente baja, los casquetes polares del planeta no son visibles). Es un compuesto de mosaicos de filtro rojo, verde y azul con los valores de la banda de color estirados individualmente, y tiene una resolución espacial de 2 km por píxel (aunque los productos de datos de mayor resolución son posibles y ya están en proceso). Las áreas de tonos grises más oscuros de Marte representan arenas basálticas gris negruzcas de origen volcánico; los parches más claros muestran minerales de arcilla y sulfato; y la gran cicatriz en la cara del planeta es Valles Marineris. Leer más Texto alternativo: esta imagen muestra el globo de Marte sobre un fondo oscuro. El disco del planeta presenta parches amarillos, naranjas, azules y verdes, todos con un tono gris apagado general, que representa la composición variable de la superficie. Crédito: ESA/DLR/FU Berlín/G. Michael, CC BY-SA 3.0 OIG

Estas imágenes a gran escala se obtienen típicamente para observar patrones climáticos en Marte, pero incluso en ausencia de fenómenos atmosféricos, ofrecen maravillosas vistas de la superficie del planeta.

Una vista de color más rica

Esta nueva vista destaca la variación en la superficie de Marte al mejorar el color y el contraste locales.

Gracias a sus nueve canales de imágenes, HRSC puede visualizar Marte no solo en tres dimensiones sino también en color. Sin embargo, la opacidad siempre cambiante de la atmósfera marciana dificulta la determinación precisa de los colores de la superficie desde la órbita. El polvo dispersa y refleja la luz, lo que hace que los colores cambien de una imagen a otra y crea un efecto de mosaico al ensamblar un mosaico.

Hasta ahora, la supresión de este efecto durante el procesamiento de imágenes ha reducido las variaciones de color entre las diferentes partes de Marte. Pero para crear este mosaico, el equipo de HRSC, en cambio, hizo una referencia de color de cada imagen constituyente a un modelo de color derivado de observaciones a gran altitud, lo que les permitió preservar las variaciones de color y revelar una vista de color mucho más rica de Marte que la que se había visto antes.

Para conmemorar los 20 años de Mars Express de la ESA, el equipo de Cámara Estéreo de Alta Resolución (HRSC) ha producido un nuevo mosaico global de color de Marte mediante la combinación de 90 imágenes HRSC de gran altitud. Esta imagen muestra un ejemplo del tipo de imagen HRSC a gran altitud utilizada para crear el mosaico global, tomada durante la órbita 21 688 de HRSC. El terreno gris comprende datos del altímetro láser Mars Orbiter de la NASA, mientras que los datos HRSC forman las dos rebanadas de colores. Las coordenadas marcianas se muestran alrededor de los discos para el contexto geográfico. Izquierda: un compuesto rojo-verde-azul que muestra cómo se ve la superficie en luz visible. Tenga en cuenta el color azul claro de las extremidades norte y sur, causado por la cámara que tiene una vista menos profunda a través de la atmósfera marciana (lo que, por lo tanto, tuvo una mayor influencia en las imágenes). Tales regiones fueron excluidas del mosaico global. Derecha: Un compuesto infrarrojo-rojo-verde. Estas vistas inusuales (las que incluyen el canal infrarrojo) ofrecen una forma posible de examinar la reflectividad de la superficie de Marte en varias longitudes de onda, y también se han inspeccionado para detectar artefactos o agujeros en los datos que componen el mosaico global. Crédito: ESA/DLR/FU Berlín/MOLA Science Team, CC BY-SA 3.0 IGO

Cada color un material diferente

Si bien es hermoso por derecho propio, el mosaico también proporciona información fascinante sobre la composición de Marte, revelando una variedad y detalles de colores sin precedentes en toda su superficie.

Marte es famoso por su color rojizo, causado por los altos niveles de hierro oxidado. Sin embargo, grandes partes del planeta parecen ser bastante oscuras y de tonos azules aquí. Estas son arenas basálticas de color negro grisáceo de origen volcánico que forman capas de arena oscuras y de gran alcance en todo Marte. Se amontonan a medida que se mueven con el viento, creando imponentes dunas de arena y campos de dunas dentro de los cráteres de impacto.

El material erosionado por el agua, por otro lado, tiende a verse más claro. Los dos minerales erosionados por el agua más comunes en Marte, los minerales de arcilla y sulfato, aparecen particularmente brillantes en tales compuestos de color; su presencia fue establecida por el espectrómetro OMEGA en Mars Express. La presencia de estos minerales indica que el agua líquida existió en Marte durante mucho tiempo, erosionando y alterando la roca con el tiempo para formar importantes depósitos de arcilla como Mawrth Vallis (un antiguo canal de salida que no se muestra en esta vista pero que HRSC observó anteriormente).

Los minerales de sulfato son visibles aquí dentro del sistema de cañones Valles Marineris, como se ve más claramente en la imagen anotada. Aquí, sin embargo, están cubiertos por una fina capa de arena oscura, pero sus impresionantes variaciones de color se pueden ver en una mirada más cercana. A diferencia de los depósitos de arcilla, los minerales de sulfato indican condiciones ambientales más ácidas que serían menos amigables para la vida.

Dos décadas explorando Marte

Mars Express se lanzó y ha estado orbitando el Planeta Rojo desde 2003, ¡hace 20 años! El orbitador está tomando imágenes de la superficie de Marte, mapeando sus minerales, identificando la composición y circulación de su tenue atmósfera, sondeando debajo de su corteza y explorando cómo interactúan varios fenómenos en el entorno marciano.

Para conmemorar los 20 años de la Mars Express de la ESA, el equipo de Cámara Estéreo de Alta Resolución (HRSC) ha producido un nuevo mosaico de color global de Marte. Esta imagen es un primer plano del mosaico, con contraste estirado, y muestra el sistema de cañones Valles Marineris con detalles de superficie anotados: depósitos de sulfato, neblina y niebla, y cubierta de nubes. Esta característica tectónica se extiende más de 4000 km de este a oeste y hasta 700 km de norte a sur, y es el sistema de cañones más grande y dramático del Sistema Solar. Las áreas tenues de azul claro a brillante muestran nubes en la atmósfera. Las profundidades de Valles Marineris también están cubiertas por la niebla y la neblina que suele formarse en las depresiones de la superficie marciana en esta época del año. Crédito: ESA/DLR/FU Berlín/G. Michael, CC BY-SA 3.0 OIG

El HRSC de la nave espacial, la cámara responsable de estas imágenes, ha revelado mucho sobre las diversas características de la superficie de Marte en los últimos 20 años. Sus imágenes muestran de todo, desde crestas y surcos esculpidos por el viento hasta sumideros en los flancos de volcanes colosales, cráteres de impacto, fallas tectónicas, canales de ríos y antiguas piscinas de lava.

La misión ha sido inmensamente productiva en sus dos décadas de vida, creando una comprensión mucho más completa y precisa de nuestro vecino planetario que nunca antes. Inicialmente se planeó que durara un año marciano, o alrededor de 687 días terrestres, pero ha seguido cumpliendo y superando sus objetivos. Dado que la misión se ha extendido hasta al menos finales de 2026, podemos anticipar muchas más instantáneas hermosas y perspicaces de Marte en los años venideros.

La cámara estéreo de alta resolución (HRSC) de la misión fue desarrollada y es operada por el Centro Aeroespacial Alemán (Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt; DLR).

El desarrollo del método del modelo de color y el procesamiento del mosaico estuvo a cargo de Greg Michael, del equipo HRSC de la Freie Universität Berlin. La adquisición y la planificación de las imágenes de gran altitud estuvieron a cargo del equipo de operaciones de cámara del Centro Aeroespacial Alemán (DLR) en Berlín-Adlershof. Tras la publicación del próximo artículo científico sobre el mosaico, el conjunto de datos georreferenciados estará disponible a través de la instalación de almacenamiento para invitados de la ESA.

Publicado en ESA el 2 de junio del 2023, enlace publicación.