Астрономія
Астрономія

Штучний інтелект порахував кратери на Місяці за допомогою даних місій «Чан'е»

За допомогою даних місій «Чан'е» та штучного інтелекту дослідники ідентифікували більше 100 тисяч ударних кратерів на Місяці та оцінили їхній вік. Про це вони пишуть у журналі Nature Communications. Розмір близько 19 тисяч нововиявлених кратерів перевищує 8 кілометрів.

Що відомо про кратери на Місяці?

Поверхня Місяця містить численні ударні кратери, які займають більшу її частину. Вони охоплюють п'ять місячних геологічних періодів часу, тобто приблизно чотири мільярди років. Їхнє формування та еволюція фіксують історію внутрішньої Сонячної системи. За шістдесят років вивчення Місяця дослідники накопичили безліч даних, включаючи цифрові зображення, моделі висот та зразки порід. Це дозволило встановити велику кількість місячних кратерів. Однак суб'єктивність виявлення кратерів вручну та обмеження автоматичного виявлення призвели до значних розбіжностей у кількості кратерів серед існуючих баз даних. Міжнародний астрономічний союз ідентифікував 9137 місячних кратерів, починаючи з 1919 року.

Для ідентифікації місячних кратерів використовують алгоритми глибокого навчання. Вони можуть давати швидкі та точні характеристики на основі величезної кількості виявлених кратерів, використовуючи їх як зразки. Тим не менш, наявні зразки, на яких тренуються мережі, в основному включають прості кратери, і не містять асиметричні та серйозно зруйновані кратери, які могли утворитися в ранні періоди.

Яке дослідження провели вчені?

Місії «Чан'е-1» та «Чан'е-2», які є частинами китайської програми з дослідження Місяця, надали велику кількість даних про супутник Землі. Зокрема, вони створили два набори зображень з різною просторовою роздільною здатністю. Таким чином, великомасштабні дані з низькою роздільною здатністю можуть фіксувати структуру великих кратерів, а дані з високою роздільною здатністю важливі для вивчення малих кратерів. Вчені використали ці дані, щоб навчити глибоку нейронну мережу ідентифікувати різні види кратерів. Потім алгоритм оцінював вік кратера.

Ідентифіковані дослідниками кратери із зазначенням їхнього віку. Chen Yang et al / Nature Communications

Ідентифіковані дослідниками кратери із зазначенням їхнього віку. Chen Yang et al / Nature Communications

У результаті вчені отримали нову базу даних із 117 240 кратерами, діаметр яких складає більше 1 кілометра. Серед них 18 996 кратерів мають діаметр більший за 8 кілометрів. Ці кратери розташовані у середніх та низьких широтах Місяця. Крім того, алгоритм може бути адаптований до інших тіл Сонячної системи, наприклад, Марса, Меркурія, Венери, Вести та Церери, щоб отримати набагато більше семантичної інформації, ніж вийде отримати вручну.


Нещодавно ми писали, що дані «Чан'е-4» дозволили оцінити вік кратера Фінсен на Місяці у 3,5 мільярди років. Крім того, місія «Чан'е-5» вперше за більше, ніж сорок років доставила на Землю зразки місячного реголіту. Детальніше про те, як Китай досліджує супутник Землі, читайте у нашому матеріалі «Більше не Піднебесна».