Mars-4D
RUNNING TIME:
10/2024
—
06/2026
Total project duration:
3 Years
This illustration depicts NASA's Perseverance rover operating on the surface of Mars. Credits: NASA/JPL-Caltech
The project
Das Mars-4D Projekt befasst sich mit der Operationsunterstützung und Publikationsaktivitäten basierend auf 3D-Vision in der Mars 2020, hauptsächlich gekoppelt an Produkte des Mastcam-Z Stereokamera-Instruments. Als zusätzliches Instrument wird das RIMFAX Bodenradar mit Datenfusions- und Visualisierungs-Lösungen berücksichtigt. Mars-4D wird die Grundlagen für Mastcam-Z 3D-Vision-basierte wissenschaftliche Mars-Publikationsaktivitäten auf hohem Niveau in den Bereichen Geologie, Morphologie, Hydrologie und Äologie schaffen, die vor allem von den einzigartigen Möglichkeiten profitieren, die die österreichischen 3D-Vision- und Visualisierungslösungen und -dienste bieten können.
Our activities in the project
JR is mit Gerhard Paar als Mastcam-Z Co-Investigator der Koordinator des Projekts in Österreich. Neue 2D-Datenprodukte (mit Schwerpunkt auf immersiven Maßstabsinformationen), Kalibrierungsaktualisierungen und die Wartung und Weiterentwicklung von Visualisierungsschnittstellen und Tools werden neue Erkenntnisse in verschiedenen wissenschaftlichen Bereichen wie die Analyse und Interpretation äolischer Phänomene, Geologie und Stratigraphie, Atmosphären- und Klimawissenschaft sowie Boden-Untersuchungen ermöglichen, wobei das bodendurchdringende Radarinstrument RIMFAX einen wichtigen neuen und neuartigen Aspekt darstellt. Dies wird zu weiteren hochrangigen Publikationen im Rahmen des akademischen Hauptanspruchs der FFG führen.
Research groups
Downloads
Auftraggeber
FFG
Project partners
VRVis
Project details
Der rund 1000 Kilogramm schwere unbemannte Mars Rover mit Namen Perseverance („Beharrlichkeit“) ist ein Teil des Mars Exploration Programms der NASA. Er soll die geologischen Prozesse, das Klima und die Geschichte des Planeten genauer untersuchen. Der Rover trägt sieben wissenschaftliche Instrumente und eine 1,8-Kilogramm leichte Hubschrauberdrohne für erste Flüge in der dünnen Marsatmosphäre.
Die JOANNEUM RESEARCH ist mit ihrem Institut DIGITAL an der Entwicklung von Mastcam-Z beteiligt, einem stereoskopischen Kamerasystem mit Zoomobjektiven am Rover. Zusammen mit VRVis wurden im Rahmen eines ESA-PRODEX-Vertrags jene 3D-Verarbeitungs- und Visualisierungs-mechanismen entwickelt, welche von 2021 bis 2022 die 3D-Modelle für eine geologische Interpretation erzeugen werden. Die wissenschaftliche Leitung für Mastcam-Z liegt bei Professor Jim Bell (Arizona State University). Gerhard Paar vom Institut DIGITAL der JOANNEUM RESEARCH ist Co-Investigator.
Die Software von JOANNEUM RESEARCH liefert dreidimensionale Auswertungen an das Mastcam-Z-Wissenschaftsteam. „Das sind ‚texturierte Punktwolken‘ sowie Visualisierungen davon wie zum Beispiel Videos, die einen Überflug simulieren und damit die Räumlichkeit der Landschaft um den Rover verdeutlichen. Für die 3D-Analyse der Daten (z.B. für 3D Messungen und die geologische Annotierung) durch das Mastcam-Z-Team hat das Wiener Zentrum für Virtual Reality und Visualisierung (VRVis) im Rahmen des österreichischen Beitrags einen 3D-Viewer bereitgestellt (PRo3D, siehe www.pro3d.space). Der Viewer und die Prozessierung führen im Rahmen des Projekts Mars-4D eine Gesamtrepräsentation der Oberfläche und des Untergrunds zusammen.
Die österreichischen Aktivitäten bleiben vorerst bis Mitte 2026 mit 3D-Auswertungen der Bilddaten bis hin zu Visualisierungen in Gang. Enge wissenschaftliche Zusammenarbeit erfolgt vornehmlich durch Partner aus Großbritannien (Imperial College London mit Prof. Sanjeev Gupta), die die 3D-Daten geologisch interpretieren und im Rahmen von hochrangigen, richtungsweisenden Publikationen gemeinsam mit JOANNEUM RESEARCH und VRVis akademisch verwerten. Die Publikationen umfassen insbesondere die Methoden selbst in missions-übergreifender Weise https://doi.org/10.1029/2022EA002532, Untersuchungen der Bodenphysik- und Chemie https://doi.org/10.1029/2022JE007433, atmosphärische Bedingungen http://dx.doi.org/10.1029/2022JE007599 oder Geologie hal.science/hal-04051916/.
