Во Вселенной не бывает «устаревших» новостей — этот громадный космос только зарождается, и понятия «старый» или «новый» актуальны лишь для земного ума. С момента старта «Вояджера-1» 5 сентября 1977 года прошло уже 48 лет, но по шкале Космического календаря Карла Сагана это чуть более 0,11 секунды. При этом даже весь период существования человеческой цивилизации — около 23 секунд в том же формате — может подарить нам бесценные, вневременные открытия.
Задолго до запуска «Вояджеров» был создан Паломарский атлас неба — тщательно составленный из 936 фотопластинок. Сегодня же архивы космических миссий NASA содержат свыше 100 петабайт научных данных — телеметрия, спектры, карты магнитосфер и атмосферы, снимки Земли и Луны, радиолокационные и LiDAR-данные, гиперспектральные изображения. Это эквивалент порядка 20 миллиардов фотографий со смартфона, только куда более познавательных.
Сейчас, когда появились продвинутые методы обработки — совмещение кадров, фильтрация, компьютерное зрение и специализированные ИИ-модели — самое время вновь погрузиться в эти массивы. Мы проанализировали большое количество архивов и вот что выяснили.
Ключевые положения Космического календаря Карла Сагана
- Полный год (365 дней) = 13,8 млрд лет
- 1 день = 37,8 млн лет
- 1 час = 1,58 млн лет
- 1 минута = 26 300 лет
- 1 секунда = 438 лет
С момента запуска «Вояджера-1» (5 сентября 1977) до настоящего момента (2025 год) прошло 48 земных лет, что составляет 48 ÷ 438 ≈ 0,11 секунды Космического календаря.
Начало: затерянные луны Урана
В январе 1986 года «Вояджер-2» пролетел мимо Урана, передав сотни снимков и спектральных измерений системы спутников. Тогда были открыты 10 новых лун, но мелкие, темные тела, близкие к планете, остались незамеченными.
Лишь с появлением цифровой обработки изображений и оцифровки пленок в 1990-е годы стало возможным применять фильтрацию, вычитание фона и наложение кадров на старые данные «Вояджера».
Пердита
В 1999 году Эрих Каркошка обнаружил на архивных кадрах слабое свечение в предполагаемой орбите неизвестного спутника. Сложив десятки снимков в единую траекторию и подавив шумы, он «вытащил» крошечную луну, получившую название Пердита. Позднее «Хаббл» подтвердил её существование: Пердита движется в орбитальном резонансе 43:44 с луной Белинда, что придает её движению небольшие флуктуации.
Купид
В начале 2000-х благодаря обработке снимков «Хаббла» группа Марка Шоуолтера выявила ещё один спутник у Урана — Купид. Его диаметр около 18 км, альбедо очень низкое, а орбита проходит в 74 тыс. км от планеты, рядом с ярким кольцом. Совмещая сотни кадров и устраняя фоновый шум, учёные зафиксировали ту самую крошечную точку.
Сегодня у Урана известно 29 спутников. Орбиты малых лун постоянно изменяются из-за взаимных резонансов, что со временем может привести к столкновениям или расчленению.
Лед в тенях: новые методы ML
Долгое время считалось, что Луна суха — миссии «Аполлон» не обнаружили ни капли воды на поверхности. Но данные Lunar Reconnaissance Orbiter (запуск 2009 г.) содержат терабайты информации о рельефе, температуре и составе, включая полярные области.
В 2018—2024 годах независимые группы из NASA Ames и Goddard применили современные алгоритмы шумоподавления, спектральной классификации на базе машинного обучения и коррекции освещенности. В «вечных тенях» кратеров Южного полюса были обнаружены четкие сигнатуры водяного льда, вплоть до мелких трещин за пределами основных зон замерзания.
Тайные города майя
В 2024 году археологи из Университета Аризоны и NASA Goddard переобработали LiDAR-данные миссии G-LiHT (2013). Нейросети удалили слой растительности, обнаружив под плотным пологом тропиков сеть дорог, платформ, террас и пирамид.
Так «на свет» вышел город Ocomtún, «каменная колонна» на языке майя, чьи руины простираются на площади порядка 50 га.
Геоурбанистика: динамика городов
Спутники Landsat и Sentinel-2 в рамках проекта Harmonized Landsat and Sentinel-2 создают непрерывный временной ряд изменений поверхности Земли. ИИ-алгоритмы исправляют атмосферные и геометрические искажения, калибруют яркость и освещённость, что позволяет отслеживать рост городов покоординатно.
К примеру, анализ архивов Landsat показал, как за 30 лет пригород Онтарио (Калифорния) разросся: сельхозугодья уступили место складам, аэропорту и новым жилым массивам. Нейросети прогнозируют дальнейшую урбанизацию и оценивают её экологические последствия.
Foundation-модели NASA
Сейчас NASA разрабатывает собственные фундаментальные (foundation) модели для всех дивизионов: Astrophysics, Earth Science, Planetary Science, Heliophysics и Biological & Physical Sciences. Они должны стать универсальными инструментами работы с архивами.
Первыми стали Prithvi Geospatial (анализ «шрамов» лесных пожаров и эрозии по данным Landsat 8) и Prithvi Weather (мониторинг климатических аномалий). В разработке — модель для гелиофизики, предсказывающая солнечную активность, и база для Луны, предназначенная для картирования ресурсов.
Открытый доступ
Большая часть архивов NASA доступна бесплатно:
PDS — Planetary Data System
pds.nasa.gov
Собрание данных по миссиям Voyager, Cassini, Juno, New Horizons, Perseverance и др. Снимки, спектры, топографические и радиолокационные карты.
MAST — Mikulski Archive for Space Telescopes
archive.stsci.edu
Архив телескопов Hubble, TESS, Kepler, JWST и др.: изображения, спектры, каталоги экзопланет и галактик.
NASA Earthdata
earthdata.nasa.gov
Данные по Земле с Terra, Aqua, Suomi NPP, Landsat, ICESat-2: растительность, ледники, океаны, загрязнения, температура, концентрации CO₂ и CH₄.
Вывод
Архивы NASA перестали быть уделом избранных. Сегодня доступ к петабайтам данных открыт, foundation-модели можно дообучать, а методики публикуются в open-access. Следующая сенсация может быть обнаружена кем угодно — ведь во Вселенной нет «старых новостей» и монополии на открытия.
