Týdeník věnovaný aktualitám a novinkám z fyziky a astronomie. Vydavatel: AGA (Aldebaran Group for Astrophysics) Číslo 30 – vyšlo 20. října, ročník 4 (2006) © Copyright Aldebaran Group for Astrophysics Publikování nebo šíření obsahu je zakázáno. ISSN: 1214-1674, Email: bulletin@aldebaran.cz

30/2006

Tvář na Marsu – definitivní konec legendy (snad)

Jiřina Hrušová

Když v červenci roku 1976 publikovala NASANASA – National Aeronautics and Space Administration, americký Národní úřad pro letectví a kosmonautiku, byl založen prezidentem Eisenhowerem 29. července 1958. Jde o instituci zodpovědnou za kosmický program USA a dlouhodobý civilní i vojenský výzkum vesmíru. K nejznámějším projektům patří mise Apollo, která v roce 1969 vyvrcholila přistáním člověka na Měsíci, mise Pioneer, Voyager, Mars Global Surveyor a dlouhá řada dalších. fotografie pořízené sondou VikingViking – dvojice sond NASA vypuštěná k Marsu ve dnech 20. 8. 1975 a 19. 9. 1975. Obě měly orbitální i přistávací modul. Mise byly úspěšné a bez větších problémů trvaly několik let. z oběžné dráhy MarsuMars – rudá planeta se dvěma malými měsíci, Phobosem a Deimosem, je v pořadí čtvrtým tělesem sluneční soustavy. Povrch planety je pokryt načervenalým pískem a prachem. Barva je způsobena vysokým obsahem železa. Načervenalá barva celé planety jí dala jméno (Mars je bůh válek). Na povrchu se nacházejí obrovské sopky, z nichž ta největší, Olympus Mons, je 24 km vysoká a její základna je 550 km široká. Na vrcholu je kráter o průměru 72 km. Pro Mars jsou charakteristické systémy kaňonů vzniklé pohybem kůry. Snímky ze sond ukazují místa, kudy dříve tekla voda. Zdá se, že Mars byl dříve vlhčí a teplejší, než je dnes. Rozpětí teplot, které na Marsu panují (zima ne větší než v Antarktidě) by bylo snesitelné pro některé primitivní formy života žijící na Zemi. Jejich existence se však dosud nepotvrdila., byla na jednom ze snímků oblasti jménem Cydonia zachycena velká skalní formace, která značně připomínala lidskou tvář. I když američtí odborníci byli od počátku skeptičtí a prohlásili, že snímek je pouhou hrou světla a stínů, nedala tvář spát mnoha fanouškům science fiction a po celá tři desetiletí je živila nadějí, že tvář, podobnou té lidské, na Marsu vytvořili živé bytosti.

Tvář na Marsu, jak ji zachytila sonda Viking v roce 1976.

Historie

Tři roky po zveřejnění snímku podepsali počítačoví inženýři Vincent DiPietro a Gregory Molenaar kontrakt s NASANASA – National Aeronautics and Space Administration, americký Národní úřad pro letectví a kosmonautiku, byl založen prezidentem Eisenhowerem 29. července 1958. Jde o instituci zodpovědnou za kosmický program USA a dlouhodobý civilní i vojenský výzkum vesmíru. K nejznámějším projektům patří mise Apollo, která v roce 1969 vyvrcholila přistáním člověka na Měsíci, mise Pioneer, Voyager, Mars Global Surveyor a dlouhá řada dalších. na průzkum snímků ze sondy. Mezi snímky našli další obraz tváře pořízený 35 dní po prvním snímku za jiných světelných podmínek. Dále objevili tvary podobné pěti pyramidám, které se nacházely zhruba 16 km od Tváře. Toto uskupení nazvali Město, mělo asi 3 km v délce a sahalo do výšky přibližně 800 m. Pro zkoumání obrazu použili DiPietro a Molenaar nové softwarové techniky a v závěru své práce prohlásili, že je těžké smířit se s myšlenkou, že by Tvář nebo Město bylo pouhým výtvorem přírody.

Původní neupravené snímky  číslo 035A72 (nalevo) a 070A13 (napravo)
z roku 1976. Zdroj: NASA/Viking.

Popis Města v oblasti Cydonia

V roce 1988 zpracoval počítačový specialista Mark Carlotto tytéž snímky pořízené sondou VikingViking – dvojice sond NASA vypuštěná k Marsu ve dnech 20. 8. 1975 a 19. 9. 1975. Obě měly orbitální i přistávací modul. Mise byly úspěšné a bez větších problémů trvaly několik let. pomocí nové metody „shape-from-shadowing“. Z analýzy stínů v obou snímcích získal 3D rekonstrukci profilu Tváře. Pomocí tohoto modelu se pak snažil zjistit, jak vypadá Tvář z různých směrů a při různých úhlech dopadajících slunečních paprsků. Ve svém závěru prohlásil, že na Zemi je mnoho hor, které vypadají jako lidská tvář, ale jen při specifickém nasvícení a jen z jednoho konkrétního pohledu. Tvář na Marsu však vypadá jako lidská tvář, i když se na ní díváme z mnoha různých směrů!

Výsledek Carlottovy práce.

Neúspěchy několika dalších výprav na MarsMars – rudá planeta se dvěma malými měsíci, Phobosem a Deimosem, je v pořadí čtvrtým tělesem sluneční soustavy. Povrch planety je pokryt načervenalým pískem a prachem. Barva je způsobena vysokým obsahem železa. Načervenalá barva celé planety jí dala jméno (Mars je bůh válek). Na povrchu se nacházejí obrovské sopky, z nichž ta největší, Olympus Mons, je 24 km vysoká a její základna je 550 km široká. Na vrcholu je kráter o průměru 72 km. Pro Mars jsou charakteristické systémy kaňonů vzniklé pohybem kůry. Snímky ze sond ukazují místa, kudy dříve tekla voda. Zdá se, že Mars byl dříve vlhčí a teplejší, než je dnes. Rozpětí teplot, které na Marsu panují (zima ne větší než v Antarktidě) by bylo snesitelné pro některé primitivní formy života žijící na Zemi. Jejich existence se však dosud nepotvrdila., jak amerických, tak sovětských, ještě více rozdmýchaly teorie o tom, že na Marsu je život. Další snímky oblasti CydoniaCydonia – oblast Marsu, 40° zeměpisné šířky severně, ve které se nalézají mýtické „úkazy“ nazývané Tvář a Město. pořídila až v srpnu roku 1998 sonda Mars Global Surveyor (MGS)Mars Global Surveyor – další z řady sond NASA určených k průzkumu Marsu. Start dne 7. 12. 1996. Měla pouze orbitální modul, který podrobhně mapoval povrch Marsu. Mise byla ukončena téměř po deseti letech v listopadu 2006 z důvodu selhání baterií sondy.. Prohlášení Rona Baalkeho z NASA JPLNASA JPL (NASA Jet Propulsion Laboratory) – oddělení NASA zabývající se konstrukcí raketových pohonů., že Tvář je pouze obyčejná hora, která se bez stínů vůbec nepodobá té lidské, zklamala očekávání všech, kteří věřili v mimozemskou civilizaci. Nicméně dále pokračovali ve svém snu a zveřejnili svoji verzi o tom, co lze vyčíst z nových snímků pořízených sondou MGSMars Global Surveyor – další z řady sond NASA určených k průzkumu Marsu. Start dne 7. 12. 1996. Měla pouze orbitální modul, který podrobhně mapoval povrch Marsu. Mise byla ukončena téměř po deseti letech v listopadu 2006 z důvodu selhání baterií sondy.. MGS své výsledky potvrdila v roce 2001, kdy pořídila do té doby nejdokonalejší záběry oblasti Cydonia.

Tvář na Marsu, jak ji zachytila sonda MGS v roce 2001.
Původní neupravený obrázek: (png, 1.87 MB)

Mars – rudá planeta se dvěma malými měsíci, Phobosem a Deimosem, je v pořadí čtvrtým tělesem sluneční soustavy. Povrch planety je pokryt načervenalým pískem a prachem. Barva je způsobena vysokým obsahem železa. Načervenalá barva celé planety jí dala jméno (Mars je bůh válek). Na povrchu se nacházejí obrovské sopky, z nichž ta největší, Olympus Mons, je 24 km vysoká a její základna je 550 km široká. Na vrcholu je kráter o průměru 72 km. Pro Mars jsou charakteristické systémy kaňonů vzniklé pohybem kůry. Snímky ze sond ukazují místa, kudy dříve tekla voda. Zdá se, že Mars byl dříve vlhčí a teplejší, než je dnes. Rozpětí teplot, které na Marsu panují (zima ne větší než v Antarktidě) by bylo snesitelné pro některé primitivní formy života žijící na Zemi. Jejich existence se však dosud nepotvrdila. Cydonia – oblast Marsu, 40° zeměpisné šířky severně, ve které se nalézají mýtické „úkazy“ nazývané Tvář a Město. Tvář na Marsu – stolová hora na Marsu dlouhá asi 2,5 km a široká 2 km, tyčící se do výšky 940 m. Nalézá se v oblasti zvané Cydonia. Poprvé byla tato hora fotografována v roce 1976 sondou Viking. Pyramidy, Město – skalnaté uskupení na Marsu ležící 16 km od známé Tváře v oblasti Cydonia. Podobá se pětici pyramid. HRSC – High/Super Resolution Stereo Colour Imager, stereoskopická kamera se CCD detektorem umístěná na sondě Mars Express.

Jaká je pravda?

Snad definitivně legendu vyvrátily snímky z července roku 2006 pořízené sondou Mars ExpressMars Express – sonda k Marsu vypuštěná Evropskou kosmickou agenturou 2. června 2003. Sonda obsahovala orbitální a přistávací modul (Beagle 2). Přistání se nezdařilo, orbitální mise úspěšně probíhá. Sondu vynesla do vesmíru nosná raketa Sojuz-FG/Fregat z evropského kosmodromu Bajkonur. Celková hmotnost sondy včetně modulu Beagle 2 byla 666 kg. Evropské kosmické agentury ESAESA – European Space Agency, Evropská kosmická agentura. ESA spojuje úsilí 18 evropských zemí na poli kosmického výzkumu. Centrální sídlo je v Paříži, pobočky jsou v mnoha členských zemích. ESA byla založena v roce 1964 jako přímý následovník organizací ESRO a ELDO. Nejznámější nosnou raketou využívanou ESA je Ariane. Česká republika vstoupila do ESA v listopadu 2008.. V období od dubna 2004 do července 2006 sbírala speciální kamera HRSCHRSC – High/Super Resolution Stereo Colour Imager, stereoskopická kamera se CCD detektorem umístěná na sondě Mars Express. data o oblasti CydoniaCydonia – oblast Marsu, 40° zeměpisné šířky severně, ve které se nalézají mýtické „úkazy“ nazývané Tvář a Město.. Díky špatnému počasí se dlouho nedařilo Tvář vyfotografovat. Povedlo se to až 22. července (při 3 253-tém přeletu na orbitě) a kamera HRSC nasnímala celou oblast v největším možném rozlišení a navíc trojrozměrně. Co tato nová měření ukázala? Podle odborníků je Tvář na Marsu tzv. stolová hora, na jejímž vzniku se podílela voda, nikoliv mimozemská civilizace. Není však vyloučeno, že Cydonia je oblastí, kde by se voda dala nalézt a tudíž i nadále zůstane důležitým objektem dalšího vědeckého zkoumání, i když již zbavená svého mýtu.

Svou roli v chybném rozpoznání struktury na povrchu Marsu sehrála také psychologie člověka. Lidský mozek se snaží rozpoznávat objekty i při velmi špatných podmínkách. Umí to velmi dobře, ale někdy klame a vidí předměty známých tvarů i tam, kde ve skutečnosti nejsou. V případě tvarové shody s lidským obličejem se necháme mozkem ošálit o to raději. Na podobné psychologické efekty je třeba při zpracovávání obrazu dávat pozor, jinak se může snadno stát, že pomocí jinak vcelku neškodných vylepšení a filtrů dostaneme obrázek, který nám sice něco připomíná, ale přitom vůbec neodpovídá realitě.

Legenda je tedy navždy vyvrácena. Nepochybuji ale, že mnoho fanoušků zůstane věrno snímkům starých více jak 30 let a bude dále psát příběhy o tajemné tváři na Marsu.

Porovnání starého snímku z roku 1976 pořízené sondou Viking (nalevo))
a snímek pořízený sondou MGS v roce 2001 (napravo).

Nejvýmluvnější snímek Tváře na Marsu pořízený sondou Mars Express
v červenci 2006. Zdroj: ESA/DLR/FU (G. Neukum), MOC.

Klip týdne

 

Stereoskopická kamera HRSC snímkuje Mars. Kamera HRSC (High/Super Resolution Stereo Colour Imager) je specializovaná stereoskopická kamera se CCDCCD – Charge Coupled Device, zařízení s nábojovou vazbou, umožňuje převést paralelní analogový signál (elektrický náboj kumulovaný v potenciálových jámách) na sériový signál, daný časovou posloupností proudových pulzů úměrných kumulovanému náboji. Při serializaci paralelní informace CCD funguje jako posuvný registr, který umožňuje postupné posouvání náboje změnou potenciálového profilu řízenou hodinovým signálem. (Přesun náboje si lze přestavit podobně jako řetěz lidí předávajících si při požáru na povel různě naplněná vědra s vodou. S každým povelem se konkrétní vědro posune o krok blíže k požáru. Časový průběh proudu vody vylitého do ohně odráží prostorové rozložení objemů vody ve vědrech.) Potenciálové jámy mohou být umístěny vedle sebe pouze v jediné řadě (lineární CCD) nebo ve více řadách (plošné CCD). Nejznámějšími CCD jsou fotoelektrické snímače, kdy se rozložení náboje vytváří vnitřním fotoefektem. Mohou však sloužit i jako paměťové prvky (například jako odkládací paměť pro výše zmíněné fotoelektrické snímače). V zobrazovacích zařízeních jsou nejmenší rozměry jednoho CCD pixelu 9×9 mikrometrů a plošné senzory jsou tvořeny maticí velkou až 5120×5120 pixelů. Chlazené CCD senzory pracují se šumem odpovídajícím 4 až 7 elektronům. (Údaje z roku 2008.) detektorem umístěná na sondě Mars ExpressMars Express – sonda k Marsu vypuštěná Evropskou kosmickou agenturou 2. června 2003. Sonda obsahovala orbitální a přistávací modul (Beagle 2). Přistání se nezdařilo, orbitální mise úspěšně probíhá. Sondu vynesla do vesmíru nosná raketa Sojuz-FG/Fregat z evropského kosmodromu Bajkonur. Celková hmotnost sondy včetně modulu Beagle 2 byla 666 kg., která pracuje v několika režimech: přehledové snímkování, barevné snímky s nižším rozlišením; 3D barevné snímkování s rozlišením 10 až 30 metrů na pixel; režim s vysokým rozlišením až 2 metry na pixel. HRSC umí současně snímat povrch pod sebou dvěma způsoby. Matice CCD je tvořena deseti kanály, jeden kanál z této matice je určený pro práci v režimu vysokého rozlišení (do 2 m na pixel z výšky 300 km), ostatních devět snímá s nižším rozlišením. Z nich čtyři pracují v různých oblastech spektra a zbývajících pět je nastaveno tak, aby jejich zorné pole překrývalo plochu předchozího snímku, pořízeného pod jiným úhlem. Výsledkem je povrchová mapa s prostorovým (3D) rozlišením vybraných lokalit. V prvním klipu vidíte detailně oblast údolí na Marsu nasnímkovanou v roce 2003, na druhém klipu je oblast severní polární čepičky, konkrétně žleb Chasma Boreale v rozlišení 50 metrů na pixel nasnímaný 15. 12. 2004. Zdroj ESA/DLR/FU (G. Neukum), 2005.

Odkazy