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MARS EXPRESS
Die Südhalbkugel von Phobos im Blick
Redaktion / Pressemitteilung des DLR
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21. Januar 2011

Das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt hat jetzt neue detaillierte Aufnahmen der Südhalbkugel des Marsmondes Phobos veröffentlicht. Sie entstanden am 9. Januar 2011 als die Sonde in einem Abstand von nur 100 Kilometern an dem Trabanten vorüberflog. Damit die Bilder gelangen, war eine sorgfältige Planung nötig.

Phobos

Am 9. Januar 2011 nahm die vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) entwickelte und betriebene Stereokamera HRSC (High Resolution Stereo Camera) im Vorbeiflug erneut den Marsmond Phobos auf. Dieses Bild ist zusätzlich photometrisch verbessert worden, um Details im schlechter beleuchteten Gebiet besser hervorzuheben. Die Auflösung beträgt 4,1 Meter pro Pixel. Rechts unten im Bild ist der Südpol des Marsmondes - in der Nähe der dunklen Kratervertiefung - auf der Aufnahme zu sehen. Bild: ESA / DLR / FU Berlin (G. Neukum) [vergrößerte Gesamtansicht]

Bei der letzten einer Serie von acht Begegnungen mit dem Marsmond Phobos erstellte die hochauflösende Stereokamera HRSC an Bord der europäischen Sonde Mars Express neue detaillierte Ansichten des Marstrabanten. Mars Express flog am 9. Januar 2011 in nur 100 Kilometern Entfernung an Phobos vorbei, so dass ein Blick auf die Südhemisphäre des unregelmäßig geformten Monds möglich wurde. Die Forscher des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) planten die Aufnahmen, bei denen die Sonde den Mond mit einer Geschwindigkeit von 2,3 Kilometern pro Sekunde passierte, und verarbeiteten auch die Daten. Jetzt stellten sie die Ergebnisse vor.

Mars Express umrundet den roten Planeten in einer elliptischen Umlaufbahn. Dabei entfernt sich die Sonde regelmäßig vom Mars und nähert sich im Schnitt alle fünf Monate auch Phobos an. Dieser umrundet den Mars in etwa 6.000 Kilometern Entfernung von der Oberfläche des Planeten.

Mit den Aufnahmen des jüngsten Vorbeiflugs konnten die Wissenschaftler große Teile der Südhemisphäre des Mondes erstmals in einer Auflösung von 3,8 Metern pro Pixel aufnehmen. Dabei scannte die Stereokamera HRSC den etwas über 20 Kilometer großen Marsmond mit fünf der neun Sensoren, die auf der Kamera hintereinander angeordnet sind. Gerade einmal eine Minute waren die Sensoren insgesamt angeschaltet, für jeden Sensor war Phobos nur neun Sekunden im Blickfeld.

Klaus-Dieter Matz vom DLR-Institut für Planetenforschung war für die Planung der Aufnahme verantwortlich. Um bei der hohen Geschwindigkeit der Raumsonde im Vorbeiflug möglichst scharfe Aufnahmen zu erstellen, musste Mars Express während des Rendezvous mitschwenken. Für die Berechnung dieses komplizierten Manövers berücksichtigten die Wissenschaftler die Bahn des Mondes ebenso wie die exakte Bahn von Mars Express, die die ESA aus einer Vielzahl von Parametern bestimmt.

Eine Korrektur während der kurzen Aufnahme war dabei nicht möglich, da zum Zeitpunkt der Annäherung die Steuerungssignale von den Bodenstationen der Erde zur Sonde im All 19 Minuten und 47,4 Sekunden benötigt hätten. Das Manöver funktionierte am 9. Januar jedoch problemlos. Und dennoch: "Die maximale Geschwindigkeit, mit der die ESA den Mars-Orbiter während des Vorbeiflugs drehen kann, beträgt 0,15 Grad pro Sekunde. Idealerweise hätte man die Sonde jedoch bei der hohen Vorbeiflug-Geschwindigkeit mit 0,26 Grad pro Sekunde drehen müssen", erklärt Matz. Der dadurch verursachte Effekt wurde anschließend bei der Bilddaten-Prozessierung ausgeglichen.

Gut zu erkennen auf den Aufnahmen sind die zahlreichen Krater und die so genannten "Grooves" - Rillen, deren Entstehung bisher noch ungeklärt ist. An einer Stelle konnte sogar ein etwa hausgroßer Felsblock entdeckt werden, der auf der Oberfläche von Phobos liegt und einen markanten Schatten wirft. "Mit jeder Phobos-Aufnahme der Stereokamera können wir das dreidimensionale Modell des Marsmondes verbessern", sagt Prof. Jürgen Oberst vom DLR-Institut für Planetenforschung. "Vor allem helfen uns die neuen Bilddaten, das globale Bildermosaik des Marsmondes ständig weiter zu entwickeln, um am Ende daraus einen Atlas von Phobos ableiten zu können".

Wichtig ist die Auswertung der Aufnahmen unter anderem für die russische Mission "Phobos Grunt", die im November 2011 zu Phobos startet. Die Mission sieht unter anderem vor, dass ein Landemodul auf dem Marsmond aufsetzt, Gesteins- und Staubproben mit einem Roboterarm einsammelt und diese in einer Rückkehrkapsel zurück zur Erde transportiert. Das Landemodul selbst soll dann noch ein Jahr lang von der Phobos-Oberfläche aus wissenschaftliche Messungen in der Marsumgebung vornehmen.

Das Kameraexperiment HRSC auf der Mission Mars Express der ESA wird vom Principal Investigator (PI), Prof. Dr. Gerhard Neukum (Freie Universität Berlin), der auch die technische Konzeption der hochauflösenden Stereokamera entworfen hat, geleitet. Das Wissenschaftsteam besteht aus 45 Co-Investigatoren aus 32 Institutionen und zehn Nationen. Die Kamera wurde am Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) unter Leitung von Gerhard Neukum entwickelt und in Kooperation mit industriellen Partnern gebaut. Sie wird vom DLR-Institut für Planetenforschung in Berlin-Adlershof betrieben. Die systematische Prozessierung der Daten erfolgt am DLR. Die jetzt veröffentlichten Bilder wurden vom Institut für Geologische Wissenschaften der FU Berlin in Zusammenarbeit mit dem DLR-Institut für Planetenforschung erstellt.

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siehe auch
Marsmond Phobos: Ähnlich entstanden wie der Erdmond? - 22. September 2010
Mars Express: Marsmond Phobos aus der Nähe - 16. März 2010
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Marsmond Phobos: Auf schicksalhafter Todesspirale? - 12. November 2004
Mars Express: Dem Geheimnis von Phobos auf der Spur - 8. Juni 2001
Mars Express - Missionsseite bei astronews.com
Mission Mars - die astronews.com-Berichterstattung über die Erforschung des roten Planeten
Links im WWW
DLR - Mars Express-Seiten
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