Dal luglio 2014, la sonda spaziale Cassini della NASA sta compiendo la sua missione studiando Saturno e le sue lune, tra le quali Titano. Lo strumento SAR (Synthetic Aperture Radar) ha permesso di mappare quasi metà della superficie di questo satellite permettendoci di conoscere le sue caratteristiche geologiche come mai prima. Ora queste rilevazioni possono offrirci ancor più dettagli grazie a una nuova tecnica che ne migliora la qualità.

Le immagini create grazie al radar SAR della sonda spaziale Cassini sono “sgranate”, come fotografie di qualità limitata. Gli scienziati devono sforzarsi per interpretare gli elementi geologici più piccoli o identificare cambiamenti in immagini della stessa area prese in momenti diversi. La nuova tecnica chiamata despeckling dai suoi sviluppatori sta permettendo di migliorare la situazione.

L’idea di questa tecnica è venuta ad Antoine Lucas quand’era un ricercatore post-dottorato al CalTech di Pasadena ed era un mebro del team che si occupava del radar della sonda spaziale Cassini. Lucas sapeva che esistono modelli matematici utili per la gestione del rumore e ha cercato tra le pubblicazioni esistenti sull’argomento.

Il risultato della ricerca fu la scoperta che un team vicino a Parigi stava lavorando su un algoritmo di soppressione del rumore e Antoine Lucas cominciò a lavorare assieme ad esso per adattare il loro modello a quello dei dati del radar della sonda spaziale Cassini. La sua applicazione ha permesso di comprendere meglio com’è fatta la superficie di Titano.

Tuttavia, la nuova tecnica del despeckling per ora viene usata selettivamente. Randy Kirk, un membro del team che si occupa del radar della sonda spaziale Cassini, ha spiegato che richiede una notevole quantità di calcoli e al momento anche una quantità di messa a punto per ottenere i risultati migliori con ogni nuova immagine.

In sostanza, ci vuole tempo per ottenere una nuova immagine partendo da una non processata e la NASA ha già molte migliaia di immagini radar della superficie di Titano. Per questo motivo, per ora il despeckling verrà applicato solo alle immagini più importanti o a quelle che lasciano maggiormente perplessi gli scienziati.

La cosa positiva è che il despeckling funziona bene. Ci sono complessi studi riguardo alle tecniche di ripulitura delle immagini dal rumore e uno dei problemi è evitare di eliminare dati significativi e aggiungere elementi in realtà inesistenti. Da questo punto di vista, la valutazione di questa tecnica è positiva.

Antoine Lucas e i suoi colleghi hanno mostrato che è possibile creare mappe tridimensionali, chiamate mappe digitali di elevazione, della superficie di Titano con una qualità decisamente migliorata. Gli elementi geologici sono visibili con maggior chiarezza permettendo di effettuare analisi più precise dei processi che modellano la superficie di questa luna.

La potenza di calcolo dei computer cresce in continuazione perciò nel corso del tempo il despeckling delle immagini radar della superficie di Titano diventerà sempre più rapido. Ci potrebbero volere parecchi anni ma prima o poi avremo una mappa di Titano molto precisa.

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