Международные ученые во главе с Университетом Триеста идентифицировали 20 ранее неизвестных лунных кратеров, погребенных под слоем лунного грунта (реголита). Открытие стало возможным благодаря изучению данных, полученных в рамках миссии «Чанъэ-4» на обратной стороне Луны. В частности, были проанализированы данные, собранные в бассейне Южный полюс — Эйткен, который находится на обратной стороне Луны.
На основе данных, полученных китайской миссией, и с применением новых методов глубокого обучения, ученым удалось повысить точность анализа информации и определить толщину и состав реголита в данном районе Луны. В рамках данного исследования был проведен анализ кратера Ван Карман, расположенного в бассейне Южный полюс — Эйткен, с использованием данных, полученных луноходом «Юту-2», который впервые в 2019 году исследовал обратную сторону Луны.
Лунным проникающим радаром (LPR), установленным на борту «Юту-2», были получены данные. Этот прибор функционирует на двух частотах и создан для изучения структуры лунных недр на глубине до нескольких десятков метров. С момента посадки в январе 2019 года луноход прошел 1440 метров, получив значительный объем информации в данной области.
Работа была проведена под руководством группы прикладной геофизики во главе с профессором Микеле Пипаном из Университета Триеста, а также с привлечением специалистов из Национального института астрофизики (INAF) в Риме, Университета Пердью в США, Китайской академии наук и Чжэцзянского университета в Китае.
В мае 2024 года вблизи бассейна Эйткен совершил посадку аппарат «Чанъэ-6», ставший первым в истории, доставившим на Землю образцы грунта с обратной стороны Луны.
Мультидисциплинарный анализ данных
Использование алгоритмов глубокого обучения позволило улучшить анализ данных, полученных радаром «Чанъэ-4». Это позволило автоматизировать процесс определения областей, где наблюдались радиолокационные отражения. Разработанные исследователями алгоритмы использовали рекуррентные нейронные сети, в частности, вариант долговременной кратковременной памяти (LSTM).
Благодаря этому удалось увеличить точность определения структур, скрытых под реголитом. Алгоритм анализировал радиолокационные данные, учитывая не только амплитуду сигнала, но и его фазу, что повышало достоверность результатов и уменьшало влияние субъективных факторов при интерпретации.
Процесс обработки данных состоял из нескольких этапов. На первом этапе проводилась фильтрация шумов, затем применялось изменяющееся во времени усиление для повышения видимости слабых сигналов, и, наконец, удалялись избыточные данные, вызванные остановками оборудования. Ключевым аспектом анализа стало объединение радиолокационных данных с орбитальными снимками, что позволило определить контекст радиолокационных отражателей в геологическом строении поверхности. Это позволило сопоставить выявленные радиолокационные структуры с известными геологическими особенностями.
Новое картирование позволило выявить более двадцати скрытых кратероподобных образований, а также наклонные слои в реголите, толщина которых изменяется от 5 до 15 метров. Различная толщина этих слоев указывает на непростую геологическую историю лунной поверхности. Подобный вывод был сделан и в результате недавнего исследования, в котором проанализированы данные, полученные индийским луноходом миссии «Чандраян-3», достигшим южного полюса Луны в августе 2024 года.
С полным текстом исследования можно ознакомиться .