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Detaillierte Karte des Roten Planeten
Redaktion
/ Pressemitteilung des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt
astronews.com
15. April 2015
Das DLR hat damit begonnen, die zahlreichen Aufnahmen der
europäischen Sonde Mars Express zu einer großformatigen und einheitlichen Karte
zusammenzufügen. Jetzt wurde das erste 2,3 Millionen Quadratkilometer abdeckende
Mosaik vorgestellt. Bislang gab es eine so detaillierte Karte des Roten Planeten
noch nicht.
Die Abbildung zeigt einen Ausschnitt der
farbkodierten Reliefkarte des Mars mit hoch
gelegenen Gebieten in rot und orange und tiefer
gelegenen Gebieten in Gelb-, Grün- und Blautönen.
Bild: ESA / DLR / FU Berlin – CC BY-SA 3.0
IGO [Gesamtansicht] |
Bisher gab es den Mars nur im Streifenformat, Bahn um Bahn sorgfältig mit der
europäischen Sonde Mars Express abgeflogen und zu dreidimensionalen
Höhenmodellen und Perspektivbildern verarbeitet - nun haben die Planetenforscher
unter der Leitung des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) erstmals
diese unterschiedlichen 50 bis 100 Kilometer breiten Streifen zu einer
großformatigen und einheitlichen Karte zusammengefügt.
2,3 Millionen Quadratkilometer Oberfläche deckt das erste Mosaik ab, das sich
über die weitläufige, kraterübersäte Hochlandregion des Roten Planeten, Teile
des Ausflusstals Ares Vallis, des chaotischen Gebiets Aram Chaos oder auch die
Ebenen Meridiani Planum und Chryse Planitia erstreckt.
"Gerhard Mercator und Carl Friedrich Gauß haben die Erde vermessen, wir
folgen mit unserer Vermessung des Mars ihrer Tradition", sagt Prof. Ralf Jaumann,
DLR-Planetenforscher und wissenschaftlicher Leiter der hochauflösenden
Stereokamera HRSC auf der Mars-Express-Sonde. "In der Qualität, die wir jetzt
mit den Aufnahmen der HRSC-Kamera erreichen, wurde dies vorher noch nicht
umgesetzt."
Das Mosaik erstreckt sich über 1.800 Kilometer von Nord nach Süd und 1.300
Kilometer von Ost nach West. Für dieses Produkt wurden einzelne Stereo- und
Farbbilder von insgesamt 89 Orbits um den Mars verwendet und zusammengefügt.
"Die Streifen wurden in unterschiedlicher Auflösung, bei unterschiedlichen
Sonnenständen und unterschiedlichem Wetter aufgenommen - die anspruchsvolle
Herausforderung ist es, diese ohne sichtbare Grenzen und einheitlich miteinander
zu einem großen Ganzen zu kombinieren", erläutert Jaumann.
Dafür müssen die geometrischen Beziehungen der einzelnen Bilder zueinander
und ihre geographische Lokalisierung mit hoher Präzision bestimmt werden, damit
eine genaue und globale Vermessung des Mars entstehen kann. Die Daten für diese
flächendeckende Topographie des Mars wurden mit der HRSC-Kamera (High
Resolution Stereo Camera) der ESA-Raumsonde Mars Express
aufgenommen, die seit dem 25. Dezember 2003 um den Roten Planeten kreist.
Neun Sensoren nehmen dabei die Oberfläche des Planeten aus verschiedenen
Blickwinkeln auf und ermöglichen es so, dass der Mars in hoher Auflösung, in
Farbe und mit der dritten Dimension - der Höhe - kartiert werden kann.
Mittlerweile hat die HRSC-Kamera im Verlauf der insgesamt mehr als 14.000 Orbits
der Mars-Express-Sonde um den Planeten eine Datenmenge von insgesamt
293,34 Gigabyte aufgezeichnet und zur Erde übertragen.
Damit liegt für rund 70 Prozent der Marsoberfläche eine Abdeckung mit
Bildauflösungen von zehn bis 20 Meter vor, die für die 3D-Kartierung mit
höchster Genauigkeit verwendet werden. Zusätzliche Datensätze werden weiterhin
aufgenommen und analysiert. Die Abdeckung mit Bildauflösungen bis hundert Meter
beträgt bereits 97 Prozent.
Der nächste Schritt ist mit der erfolgreichen Prozessierung von
großformatigen Mosaiken durch eine Arbeitsgruppe unter der Leitung des
DLR-Planetenforschers Klaus Gwinner erreicht: "Die Vermessung des Planeten nimmt
damit einen weiteren Meilenstein", sagt Gwinner. Bis voraussichtlich 2018 will
das Team aus DLR, FU Berlin und Universität Hannover den gesamten Mars
vollständig als zusammenhängendes Mosaik darstellen.
Das erste fertiggestellte Mosaik ist Grundlage für die unterschiedlichsten
Verwendungen: Farbkodierte digitale Geländemodelle zeigen eindrucksvoll die
Höhenunterschiede der Region von Meridiani Planum auf 250 Metern unterhalb der
nominellen Nullhöhe der Marsoberfläche bis hin zur 5000 Meter tiefer gelegenen
Region Chryse Planitia. Perspektivische Ansichten blicken in das Ausflusstal
Ares Vallis oder in einen von Mars-typischen Erosionsprozessen modifizierten
Krater.
"Ein besseres Bild von der Oberfläche des Mars, beispielsweise von
Auswirkungen von Flut und Trockenheit, kann man sich derzeit nicht machen",
betont Jaumann. Und auch Landemissionen profitieren von den detaillierten
Marskarten in 3D: Für Mars-Rover Curiosity arbeiteten
DLR-Planetenforscher in mehreren Workshops mit und nutzten die regionalen
3D-Produkte der HRSC-Stereokamera, um den richtigen Landeplatz auszuwählen.
Setzen die Landegeräte der InSight-Mission der NASA oder der
ExoMars-Mission der ESA in Zukunft auf dem Roten Planeten auf, können sich
die Ingenieure ebenfalls ein sehr genaues Bild von der Landestelle machen -
nämlich eines in 3D der HRSC-Kamera.
Die High Resolution Stereo Kamera (HRSC) wurde am Deutschen Zentrum
für Luft- und Raumfahrt (DLR) entwickelt und in Kooperation mit industriellen
Partnern gebaut (EADS Astrium, Lewicki Microelectronic GmbH und Jena-Optronik
GmbH). Das Wissenschaftsteam unter Leitung des Principal Investigators (PI)
Prof. Dr. Ralf Jaumann besteht aus 52 Co-Investigatoren, die aus 34
Institutionen und elf Nationen stammen. Die Kamera wird vom DLR-Institut für
Planetenforschung in Berlin-Adlershof betrieben.
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