月のマッピング: アポロ変換プリンター

リモート センシングの歴史の初期の章は月の写真です。たとえば、1966 年から 1967 年の無人月周回船計画では、宇宙船が軌道上から地球と月の両方を撮影でき、成功することが証明されました。初期の月探査ミッションでは、長距離からの有用な写真撮影が可能な高解像度レンズの作成や、その画像を地球に送信するプロセスなど、重要な基礎技術が確立されました。アポロ計画による初期の画像は、土地の分類や地質学的解釈には効果的でしたが、大規模な科学的応用にはなかなか役に立ちませんでした。その後のアポロ計画では、科学的に月の地図を作成することが課せられました。画像変換ワークフローと組み合わせた改良されたカメラ システムは、月の地形図作成に使用される修正された月画像を生成することになります。

地理地図課の コンピュータ地図作成と地理情報科学の歴史アーカイブ を収容します フレデリック・ドイル論文、月の写真と現代のリモート センシングの間の変遷を記録しています。ドイルは、1967 年に USGS の国家地図部門に入社する前に、レイセオンの機密衛星システムに取り組み、その後 1969 年にアポロ軌道科学写真チームの委員長を務めました。その間、彼はアポロ 13 号から 17 号のミッションで使用された改良されたカメラ システムの開発に貢献しました。彼は後にランドサットとスカイラブの両方の主任研究員になりました。

アポロ軌道科学写真チームは、後のアポロ計画に向けた次世代の写真システムを作成するために NASA によって組織されました。目標は、写真からオルソマップを作成する機能など、月の写真の科学的価値を向上させることでした。アポロ 15 号、16 号、17 号はすべて、チームの改訂された写真測量マッピング システムを搭載しており、これには Itek 光学システム部門が製造したパノラマ カメラが含まれていました。これらの撮影システムの設計は、宇宙船の動き、カメラのレンズによってもたらされる歪み、月面の地形の変化、カメラのスキャン速度、特定の時点での太陽の角度 (利用可能な光の量に影響する)、および極端な温度変化 (いくつか例を挙げると!) を考慮する必要があったため、非常に複雑でした。アポロの新しいパノラマ カメラは非常に広角のフィルム画像を生成したため、スケールが歪み、スケールが異なる湾曲した地平線が生じました。下の画像は、例として 5 キロメートル四方のグリッドを使用して、最終的な写真で月の表面がどのように歪むかを示しています。

パノラマ写真をマッピングに活用するには、宇宙船の動きによって生じた歪みが消えるように画像自体を補正する必要がありました。 Apollo Transforming Printer に入ります。軌道カメラの動きを再構成することで、パノラマ カメラによってもたらされた歪みを取り除くことができました。今日のデジタル修正プロセスとは異なり、これは 光学的 再マッピング。プリンターはオリジナルのネガフィルムを利用し、それをレンズとミラーシステムを通して再投影し、幾何学的に補正されたプリントを作成しました。

以下の図は、パノラマ写真がどのように修正されたかを示しています。パノラマ カメラは両側約 54 度をスキャンしましたが、正しい変換に適したのはパノラマ写真の中央の 35 度だけでした。これは、マップの生成に必要な完全なカバレッジが確実に得られるようにするために、飛行ラインが計画されたときに考慮されました。

Apollo Transforming Printer は、宇宙から収集した画像を変換して有用な科学的成果物を生成する方法を実証した、初期の処理ワークフローの楽しい例です。以下は、DMA-TOPOCENTER によるマッピング カメラ写真から作成された、ツィオルスコフスキー (月の裏側にある月のクレーター) 周辺地域の 1:250,000 スケールの等高線オルソマップの例です。

これらの初期の科学的および地図作成の枠組みは、もともと月を理解するために構築されましたが、最終的には私たちが自分たちの惑星を理解し、分析し、地図を作成する方法に影響を与えました。アポロのパノラマ ファイルの処理に使用された技術の多くは、Skylab などの初期の地球地図作成プログラムに反映されます。