Bilder vom Mars : Roter Planet in Schwarzweiß

Vor 50 Jahren sendete die Sonde „Mariner 4“ die ersten 22 Bilder vom Mars. Wissenschaftler der Freien Universität nutzen heute ein Zigfaches an Daten, um unseren Nachbarplaneten zu kartieren.

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Den Roten Planeten im Blick: Seit 2003 umkreist die Sonde „Mars Express“ den Planeten, an Bord hat sie eine Spezialkamera, die von der ESA entwickelt wurde. Daran beteiligt war der Planetologe Professor Gerhard Neukum von der Freien Universität, damals Direktor des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt.
Den Roten Planeten im Blick: Seit 2003 umkreist die Sonde „Mars Express“ den Planeten, an Bord hat sie eine Spezialkamera, die von...Foto: ESA

Abstrakte Kunst? Ein weißes Wolkenband vor einem schwarzen Himmel? Oder eine alte Ultraschallaufnahme? Was für den Laien kaum zu erkennen ist, war am 15. Juli 1965 eine Sensation: Die Mars-Sonde „Mariner 4“ schickte das erste Foto von unserem Nachbarplaneten ins NASA-Kontrollzentrum. Dokumentiert wurde es mit einer Bildaufnahmeröhre, und es dauerte acht Stunden, bis es vom Bandrekorder durchs All zur Erde gefunkt war.

Das Foto hatte eine bescheidene Auflösung von 200 Zeilen mit je 200 Bildpunkten. Zum Vergleich: Ein Abzug im Format 9 x 13 sollte heute mindestens 1,5 Millionen Bildpunkte haben. Doch die Mission war ein Erfolg: Insgesamt schoss „Mariner 4“ bei ihrem Vorbeiflug 22 Fotos. Sie zeigten, dass die Oberfläche des Roten Planeten der des Erdmondes zumindest optisch sehr nahe kommt.

Seitdem sind 17 Missionen erfolgreich zum Mars gestartet, neben 14 amerikanischen je eine russische, eine indische und eine europäische: „Mars Express“, eine in den 1990er Jahren entwickelte Sonde der Europäischen Weltraumagentur ESA, hat seit ihrem Start im Jahr 2003 den Planeten mehr als 14 000 Mal umkreist. Mit Radar, Spektrometer und Kamera sammelt sie Daten und sendet sie über große Empfangsantennen auf der Erde schließlich zum Kontrollzentrum nach Darmstadt.

Seit 2002 sind auch Geowissenschaftler der Freien Universität in das Projekt eingebunden. Derzeit werten – finanziert durch das Nationale Raumfahrtmanagement mit Mitteln des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie – zehn Mitarbeiter auf dem Campus Lankwitz die Aufnahmen der europäischen Sonde aus. Insgesamt sind in der Fachrichtung Planetologie 25 Mitarbeiter beschäftigt.

Die hochauflösende Stereo-Kamera an Bord der Sonde wurde vom 2014 verstorbenen Professor Gerhard Neukum mitentwickelt, der als Direktor des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) in Berlin-Adlershof maßgeblich am ESA-Projekt beteiligt war. Nach seinem Wechsel an die Freie Universität betreute er das Projekt von Lankwitz aus. Seine Arbeit an der Universität wird von Professor Stephan van Gasselt fortgeführt.

Die hochauflösende Kamera erfasst ein Areal mit neun Kanälen und nimmt so jeweils in rotem, blauem, grünem und infrarotem Licht sowie gleichzeitig noch aus verschiedenen Blickwinkeln die Daten auf. Daraus lassen sich faszinierende Bilder und Videoanimationen von der Oberfläche des Mars generieren, die die Freie Universität regelmäßig auf ihrer Homepage (s. Link unten) veröffentlicht.

Zum Beispiel die geologische Formation Siloe Patera, die derzeit unter Wissenschaftlern für große Diskussionen sorgt. Einige halten die etwa 40 Kilometer lange und 30 Kilometer breite Vertiefung für die Überreste eines gigantischen Supervulkans, von denen es auf der Erde sehr wenige gibt: Anders als die meisten Vulkane entleeren diese ihre Magmakammer nicht punktuell. Aufgrund ihrer Größe hebt sich das Vulkangebiet an, und Magma tritt an weit voneinander entfernten Stellen aus dem Untergrund hervor. Durch das Anheben des Bodens entsteht um die Magmakammer ein ringförmiger Riss. Der innenliegende Teil dieses „Deckels“ sinkt dann in die entleerte Magmakammer ab. Zurück bleibt der typische Kessel eines Supervulkans, den auch Siloe Patera zeigt. Andere Wissenschaftler meinen, dass das Gebiet vom Einschlag eines Meteoriten geformt wurde. Faszinierend jedenfalls sind die Bilder, die „Mars Express“ von der Gegend gemacht hat: Mehr als 1700 Meter geht es von der den Krater umgebenden Ebene in die Tiefe. Viele kleine verzweigte Abflusskanäle umgeben Siloe Patera – vielleicht die Überreste eines extrem heißen Lavastroms.

Knapp 40 Jahre liegen zwischen diesen Aufnahmen von exakt derselben Position auf dem Mars. Das linke Bild wurde 1965 aufgenommen, das rechte 2004.
Knapp 40 Jahre liegen zwischen diesen Aufnahmen von exakt derselben Position auf dem Mars. Das linke Bild wurde 1965 aufgenommen,...Foto: NASA/ESA/DLR/FU

Doch die faszinierenden Bilder sind eigentlich nur ein Nebenprodukt eines groß angelegten wissenschaftlichen Projekts: So soll die gesamte Marsoberfläche dreidimensional und in Farbe mit einer bislang ungekannten Genauigkeit kartiert werden – sie entspricht etwa der Auflösung, wie sie für die Erde in Kartendiensten wie Google Maps oder Bing zu finden ist.

Die Geowissenschaftler haben für ihre Arbeit den Planeten in 30 Felder eingeteilt, nach mehr als zehn Jahren konnten nun die Aufnahmen des ersten Feldes veröffentlicht werden. „Es ist sehr schwierig und zeitaufwendig, die letzten kleinen Lücken zu füllen, denn wir können die Sonde nicht ohne Weiteres zu bestimmten Punkten schicken, sondern sind davon abhängig, welche Bahnen Mars Express um den Planeten zieht“, sagt Professor Stephan van Gasselt. „Aber wir sind zuversichtlich, dass nun recht zügig weitere Karten folgen und wir bis Ende 2018 den Mars komplett kartiert haben werden.“

Mehr Bilder vom Mars im Internet:

www.geo.fu-berlin.de/geol/fachrichtungen/planet/press

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