По данным «Чанъэ-4», под реголитом на обратной стороне Луны были обнаружены новые кратеры

Международная команда под руководством Университета Триеста обнаружила серию из 20 новых лунных кратеров, скрытых под слоем реголита. Это открытие было сделано благодаря анализу данных миссии «Чанъэ-4», полученных на обратной стороне Луны. А именно, данных, собранных в бассейне Южный полюс — Эйткен, расположенном на обратной стороне Луны.

Используя данные радара, полученные китайской миссией, и новые методы глубокого обучения, исследователи смогли улучшить анализ данных и охарактеризовать толщину и тип реголита в этой области Луны. В частности, в этом исследовании они проанализировали кратер Ван Карман в бассейне Южный полюс — Эйткен, используя данные, полученные с помощью лунохода «Юту-2», который в 2019 году впервые исследует обратную сторону Луны.

Данные были собраны с помощью лунного проникающего радара (LPR) на борту «Юту-2». Этот прибор работает на двух частотах и предназначен для исследования лунных недр на глубине нескольких десятков метров. С момента посадки в январе 2019 года луноход преодолел в общей сложности 1440 метров, собрав большое количество данных в этой области.

Исследование проводилось под руководством группы прикладной геофизики профессора Микеле Пипана из Университета Триеста, а также при участии ученых из Национального института астрофизики (INAF) в Риме, Университета Пердью в США, Китайской академии наук и Чжэцзянского университета в Китае.

Недалеко от бассейна Эйткен в мае 2024 года также приземлился аппарат «Чанъэ-6», который впервые в истории доставил на Землю образцы с обратной стороны Луны.

Место посадки «Чанъэ-6» на Луну относительно Южного полюса — бассейна Эйткен и кратера Аполлон.

Мультидисциплинарный анализ данных

Анализ радарных данных «Чанъэ-4» был усовершенствован благодаря использованию алгоритмов глубокого обучения. Они позволили автоматизировать процесс выделения областей, в которых отражались радиолокационные сигналы. Эти алгоритмы, разработанные исследовательской группой, использовали рекуррентные нейронные сети, в частности, вариант долговременной кратковременной памяти (LSTM).

Это позволило повысить точность идентификации структур под реголитом. Алгоритм обрабатывал радиолокационные данные, основываясь не только на амплитуде сигнала, но и на мгновенной фазе, что повышало надежность результатов и снижало субъективность интерпретации.

Обработка данных включала несколько этапов. Фильтрация шумов, применение изменяющегося во времени усиления для улучшения видимости слабых сигналов и удаление избыточных данных из-за остановок аппарата. Важнейшей частью анализа было объединение радиолокационных данных с орбитальными снимками для определения контекста радиолокационных отражателей в геологической структуре поверхности. Такой подход позволил соотнести выявленные радиолокационные структуры с известными геологическими особенностями.

Среди главных открытий нового картирования — обнаружение более 20 погребенных кратероподобных структур, а также наличие наклонных слоев в реголите, толщина которых не одинакова, а варьируется от 5 до 15 метров. Эти наклонные слои свидетельствуют о сложной геологической эволюции лунной поверхности. К такому выводу пришло и недавнее исследование, в котором анализировались данные индийского лунохода миссии «Чандраян-3», прибывшего на южный полюс Луны в августе 2024 года.

С полным текстом исследования можно ознакомиться здесь.