Hochauflösende Stereokamera (HRSC)

Hochauflösende Stereokamera (HRSC) © ESA » Mars Express Die HRSC (High Resolution Stereo Camera) gehört zu den wichtigsten Instrumenten an Bord des Mars-Express-Orbiters. Mit dieser Spezialkamera wird die gesamte Marsoberfläche und -atmosphäre mit einer bislang unerreichten Genauigkeit dreidimensional und mit unterschiedlichen Farbfiltern kartiert. Die Karten sind Grundlage für die Erforschung der geologischen Entwicklung des Mars und für die Suche nach geeigneten Landestellen künftiger Marsmissionen. SRC-Pixel im Vergleich © DLR/astrolink.de » Mars Express Das Gesamtinstrument wiegt 21,2 kg und hat zwei unterschiedliche Funktionen. Für die großflächige Kartierung wird die Marsoberfläche beim Überflug des Orbiters wie bei einem Scanner oder Faxgerät zeilenweise aufgenommen und später zu einem dreidimensionalen Gesamtbild zusammengesetzt. Dabei können noch Oberflächenstrukturen von 10 - 30 Meter Größe erkannt werden. Für detaillierte Bilder ausgewählter Gebiete kommt der SRC (Super Resolution Channel) mit einer Auflösung von 2,3 m zum Einsatz - allerdings mit eingeschränktem Blickfeld. Das spezielle Teleobjektiv hat eine Brennweite von etwa 1 m. Da die SRC-Bilder in die großräumigen Scans des HRSC eingebettet sind, ist auch deren genaue Lage auf dem Mars bekannt. Diese Kombination war bei früheren Marsmissionen nicht gegeben. Daher war der exakte Ort von hochaufgelösten Strukturen bislang nur auf einige Kilometer genau bekannt. Elliptischer Orbit von Mars Express © DLR » Mars Express Mit der hochauflösenden Stereokamera HRSC sollen Grundlagendaten für etliche wissenschaftliche Ziele gesammelt werden: Welchen Verlauf nahm das Marsklima in früheren Zeiten und welche Rolle spielte dabei das Wasser? Wie entwickelte sich der Vulkanismus und wie änderte sich die Gestalt der Marsoberfläche und -kruste im Verlauf langfristiger geologischer Prozesse? Wann und wo entwickeln sich Wolken, Nebel oder Staubstürme und welche Teilchen befinden sich dabei in der Atmosphäre? Wann und wo bilden sich auf der Marsoberfläche Dünen und andere dynamische Strukturen? Wie sehen die tages- und jahreszeitlichen Veränderungen aus? Welche potentiellen Ressourcen gibt es auf dem Mars? Wodurch lassen sich die vergangenen und aktuellen Landestellen charakterisieren und wie sollen künftige Landestellen ausgewählt werden? Scannen der Marsoberfläche mit der HRSC © DLR » Mars Express Um diese Fragen zu beantworten wird die gesamte Marsoberfläche mit einer solchen Genauigkeit kartografiert, dass noch Strukturen von 30 Meter und kleiner erkennbar sind. Zusätzlich werden 50 Prozent der Oberfläche mit doppelter Auflösung (kleiner als 15 Meter pro Bildpixel) kartografiert. Etwa 1 Prozent wird in höchster Auflösung von 2 Meter pro Bildpixel aufgenommen. Auch die beiden Marsmonde Phobos und Deimos werden beim Vorbeiflug fotografiert. Erde und Mond auf einen Blick © ESA/DLR » Mars Express Die 3D-Bilder des HRSC-Instruments geben die relativen Höhen der Marsstrukturen mit hoher Präzision wieder. Der absolute Höhenunterschied zum Marsmittelpunkt ist damit jedoch noch nicht erfasst. Durch die Kombination mit den Daten des MOLA-Experiments (Mars Orbiter Laser Altimeter) an Bord der Mars Global Surveyer-Mission der NASA gelingt dies aber trotzdem. Damit kann vielleicht die Frage beantwortet werden, ob die nördliche Marshalbkugel ehemals von einem Ozean bedeckt war. Durch die Kombination der neuen Detailkarten mit den Daten des Doppler-Gravitations-Experiments (MaRS) können außerdem genauere Aussagen über den inneren Aufbau des Planeten Mars und möglicher Massenkonzentrationen in seiner Kruste getroffen werden. Das erste Bild der hochauflösenden Stereokamera vom Valles Marineris © ESA/DLR/FU Berlin (G. Neukum) » Mars Express Die hochauflösende Stereo-Kamera (HRSC) wurde vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) entwickelt und von der EADS-Astrium GmbH in Friedrichshafen, Deutschland, gebaut.