Imagen que muestra la imagen de HiRISE, Beagle 2 simulado a la misma escala en primer plano y comparación entre la imagen real y la imagen simulada utilizando píxeles de tamaño HiRISE en primer plano. Crédito:Universidad De Montfort / Universidad de Leicester / Beagle 2 / NASA / JPL / Universidad de Arizona
Los científicos de Leicester se han acercado un paso más a comprender exactamente qué sucedió con el desafortunado Mars Lander Beagle 2, gracias a una innovadora técnica de investigación.
La sonda fue descubierta en el Planeta Rojo en noviembre de 2014, pero la incertidumbre rodeaba qué había causado su falla para comunicarse con la Tierra.
Ahora, una colaboración entre la Universidad De Montfort y la Universidad de Leicester, ha utilizado la tecnología de modelado 3D para revelar por primera vez que Beagle 2 implementó al menos tres, y posiblemente los cuatro, de los paneles solares se suponía que lo haría después de aterrizar en la superficie del planeta.
El hallazgo reescribirá el conocimiento científico sobre el Lander afectado; anteriormente se pensaba que quizás solo (tan pocos como) dos de los cuatro paneles solares se habían desplegado.
Beagle 2 fue parte de la misión Mars Express de la ESA lanzada en junio de 2003. Mars Express todavía está en órbita alrededor de Marte y está enviando datos científicos sobre el planeta. El Beagle 2 fue expulsado con éxito de la nave espacial Mars Express de la ESA el 19 de diciembre de 2003, pero no pudo enviar una señal el día de Navidad, su día de aterrizaje programado en Marte. Se presume que se perdió hasta más de una década después, cuando el misterio de lo que sucedió con la misión se resolvió a través de imágenes tomadas por el Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) de la NASA.
A pesar de su detección, debido al pequeño tamaño del módulo de aterrizaje y la resolución de la cámara HiRISE en el MRO, la configuración exacta del módulo de aterrizaje en Marte no estaba clara, a pesar de la recopilación de 8 imágenes del módulo de aterrizaje y el uso de técnicas avanzadas de procesamiento de imágenes.
Ahora, los investigadores de la Universidad De Montfort y la Universidad de Leicester han trabajado juntos para encontrar una nueva forma de detectar la configuración del módulo de aterrizaje.
Profesor Mark Sims, El ex Gerente de Misión de Beagle 2 y Profesor de Astrobiología e Instrumentación Espacial en la Universidad de Leicester ideó el concepto de "análisis de reflexión" - de hacer coincidir imágenes simuladas y reales de Beagle 2.
Imagen que muestra la orientación del módulo de aterrizaje, e inclinación que permite la mejor combinación. Crédito:Universidad De Montfort
La técnica se basa en simular posibles configuraciones del módulo de aterrizaje en la superficie y comparar la luz del Sol reflejada por el módulo de aterrizaje simulado con las imágenes sin procesar disponibles de la cámara HiRISE en varios ángulos solares diferentes.
El profesor Sims recurrió a un equipo de la Universidad De Montfort para realizar su concepto. Software disponible comercialmente utilizado para modelado 3D, animación, Los efectos visuales y el diseño de simulación se adaptaron para permitir este análisis.
Nick Higgett, líder del equipo de simulación de la Universidad De Montfort, dijo:"Esta ha sido una colaboración emocionante con el Centro de Investigación Espacial de la Universidad de Leicester. El equipo de De Montfort fue responsable de todo el trabajo de simulación 3D para probar el concepto de análisis de reflexión. hacer esto, Nuestro especialista en visualización, Teodora Kuzmanova, tuvo que crear un modelo 3D físicamente preciso del Beagle 2 Mars Lander con superficies que reflejaran con precisión la luz solar virtual. El ángulo del sol tuvo que ser simulado junto con la posición de una cámara virtual que podría tomar fotografías equivalentes al Reconnaissance Orbiter de la NASA. Finalmente, estas imágenes tuvieron que ser pixeladas para que coincidieran con la resolución de las imágenes del Orbitador.
"La comparación visual entre las imágenes reales y simuladas podría comenzar a identificar qué configuración de aterrizaje (1, 2, 3 o 4 paneles solares desplegados) fue la mejor opción. Este fue originalmente un proyecto de prueba de principio. Sin embargo, Estamos encantados de decir que hemos ido mucho más allá de este plan original para llegar a esta emocionante conclusión de que Beagle 2 no se estrelló, sino que aterrizó y probablemente desplegó la mayoría de sus paneles. Es de esperar que estos resultados ayuden a resolver un misterio guardado desde hace mucho tiempo y beneficien cualquier misión futura a Marte ".
El profesor Mark Sims agregó:"Aunque el concepto de" análisis de reflexión "era mío, no sabía que funcionaría. Gracias al esfuerzo del equipo de la Universidad De Montfort, demostraron que este concepto podría funcionar y hemos reunido más información. sobre la falla del Beagle 2 para comunicarse y estamos un paso más cerca de saber lo que sucedió. En realidad, es posible que nunca sepamos exactamente qué causó su falla en la comunicación después de lo que se ha confirmado como un aterrizaje exitoso. que fue un logro fantástico del equipo Beagle 2. El trabajo muestra de manera frustrante que Beagle 2 estuvo tan cerca de funcionar como se esperaba en Marte.
"Esta colaboración universitaria única entre científicos espaciales y diseñadores digitales permitió que este concepto de análisis de reflexión se pusiera en práctica y se probara y, en última instancia, produjera estos emocionantes resultados".
Imagen que muestra un escudo térmico simulado, imágenes reales de escudo térmico e imagen simulada utilizando píxeles HiRISE. Crédito:Universidad De Montfort / Universidad de Leicester / Beagle 2 / NASA / JPL / Universidad de Arizona
Nick Higgett, líder del grupo MA Digital Design en DMU, junto con los especialistas en 3D Teodora Kuzmanova y el Dr. Eric Tatham, utilizó software 3D para modelar la escena en tres dimensiones, ajustar la posición del sol y el ángulo de reposo y la orientación del Beagle 2, desplegando los cuatro paneles solares en diferentes ángulos tomando en cuenta las condiciones de iluminación en el planeta hasta que encontraron la mejor coincidencia visual con lo que mostraban las imágenes originales de la NASA. Estas simulaciones se ajustaron luego para reproducir la resolución y el punto de vista de la nave espacial de la NASA.
Mark Sims, Profesor de Astrobiología e Instrumentación Espacial en la Universidad de Leicester (UL), ex Gerente de Misión de Beagle 2 que derivó el concepto y el Dr. Jim Clemmet, ex ingeniero jefe de Beagle 2, asesoró al equipo de DMU sobre los detalles técnicos del módulo de aterrizaje y Marte. El profesor Sims y sus colegas de UL compararon las imágenes (simuladas y reales) a un nivel detallado y obtuvieron coincidencias cercanas.
Este trabajo confirmó que la transmisión de la antena probablemente se habría visto obstaculizada por uno de los paneles que no se desplegó correctamente. confirmando la teoría previamente supuesta.
Higgett dijo que era lo más cercano a una explicación definitiva que sería posible sin aterrizar en el planeta mismo.
La configuración de cuatro paneles que mejor se adapta es en un ángulo de inclinación diferente, en términos de ángulo de los paneles con respecto a la tapa del Beagle 2, de la configuración de 3 paneles. Este análisis también confirma que el escudo térmico frontal del Beagle 2 se ha detectado en Marte y ahora también se conoce su configuración y orientación. Este trabajo aporta más información al análisis de por qué Beagle 2 no pudo transmitir desde la superficie de Marte y complementa otras técnicas, como las imágenes de superresolución, realizadas por el profesor Jan-Peter Muller y su equipo en el University College de Londres, anunciaron en abril de 2016.
Los investigadores, que planean publicar sus hallazgos, agregue:"Creemos que el análisis actual es completamente consistente con este otro trabajo que combina datos de todos los diferentes ángulos del sol.
"Este trabajo (más) confirma que la Entrada, La secuencia de descenso y aterrizaje (EDL) del Beagle 2 funcionó como se esperaba y el módulo de aterrizaje aterrizó con éxito en Marte el día de Navidad de 2003.
"Sin embargo, por una razón aún no confirmada y no detectada, no pudo comunicarse después del aterrizaje, aunque la implementación incompleta por una razón desconocida sigue siendo la causa principal probable, particularmente en el caso de despliegue de tres paneles donde la antena de RF no podría transmitir a través del cuarto panel no desplegado ".
Los científicos añaden que la técnica de "análisis de reflexión" utilizada para esta investigación podría encontrar aplicaciones en otros campos donde está presente una fuente de iluminación y el objetivo tiene un conjunto limitado de configuraciones y es de naturaleza altamente reflectante. "Un análisis más detallado de las imágenes del Beagle 2 utilizando la técnica, sujeto a financiación adicional e idealmente otras imágenes en una variedad de ángulos solares, podría definir aún más la configuración del primer módulo de aterrizaje de la ESA del Reino Unido para aterrizar en Marte, "afirman.
