Искусственный интеллект заглянул в вечную тень лунных кратеров

«Темной стороны» у Луны нет, в разные моменты времени Солнце освещает ее с разных сторон. Но в некоторые глубокие кратеры с крутыми склонами оно не заглядывает практически никогда. Температура там стабильно остается намного ниже нуля, и в этих естественных холодильниках сохраняются большие запасы водного льда. Именно поэтому такие области вечной тени особенно интересуют ученых и инженеров, планирующих будущее освоение спутника.

К сожалению, рассмотреть что-нибудь в глубокой черноте практически невозможно. Дна таких кратеров достигают лишь редкие лучи, отраженные от склонов или соседних вершин. Зонд Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO), наблюдающий за лунной поверхностью с орбиты, может заглянуть в глубину сверху, однако полученный сигнал слишком слаб и неразличим на фоне шума. Поэтому ученые из Швейцарской высшей технической школы Цюриха (ETH Zurich) решили использовать для этого искусственный интеллект. Результаты работы представлены в статье, опубликованной в журнале Geophysical Research Letters.

Валентин Бикель (Valentin Bickel) и его коллеги разработали модель HORUS (Hyper-effective nOise Removal U-net Software). Основанная на сверточной нейронной сети U-Net, она эффективно отфильтровывает шум, позволяя выделить полезные данные в наблюдениях LRO. Алгоритм обработал информацию для 44 вечно темных кратеров диаметром более 40 метров, находящихся в районе будущей лунной базы, возведение которой по программе NASA Artemis должно начаться в 2024 году.

Прежде всего обнаженных залежей льда внизу не нашли. Скорее всего, там он перемешан с лунным реголитом, а не образует плотные и сравнительно чистые ледники. Кроме того, работа HORUS позволила различить детали склонов с разрешением до метра, что облегчит планирование путей исследования таких кратеров людям и роботам. Это особенно важно для мест, которых не достигает солнечный свет, и полагаться придется лишь на бортовые запасы энергии.