Künstlerische Darstellung des Trace Gas Orbiters der ExoMars 2016-Mission. Er trennt die Landesonde Schiaparelli ab, die dann sanft in Richtung Marsoberfläche hinabgleiten soll.
Aus den Stereobilddaten des HRSC-Kamerasystems lassen sich digitale Oberflächenmodelle berechnen, die für jeden Bildpunkt eine (topographische) Höheninformation beinhalten. Solche Geländemodelle sind zum einen für die Beantwortung wissenschaftlicher Fragestellungen nützlich, dienen aber auch der Charakterisierung potentieller Landestellen. Auch für das Gebiet, in dem der ESA-Landedemonstrator Schiaparelli am 19. Oktober 2016 auf dem Mars niedergehen wird - innerhalb dieser 15 Kilometer breiten und 30 Kilometer langen Ellipse - wurde auf diesem Weg begutachtet und letztlich ausgewählt.
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Die Landestelle von Schiaparelli, Landemodul der ESA-Mission ExoMars 2016, auf dem Mars
Die Landestelle von Schiaparelli ist als Ellipse markiert. Sie liegt in der Region Meridiani Planum am Übergang von den nördlichen Tiefebenen zum südlichen Hochland des Mars.
Die zweigeteilte europäisch-russische Mission ExoMars) soll nach Spuren biologischen Lebens auf dem Mars suchen. Der erste Teil - ExoMars 2016 - ist am 14. März 2016 vom russischen Kosmodrom Baikonur aus mit einer Proton-Rakete gestartet. Die Mission besteht aus dem Trace Gas Orbiter (TGO), der Spurengase in der Atmosphäre des Mars untersuchen soll, und dem Landedemonstrator Schiaparelli (Entry, Descent and Landing Demonstrator Module, EDM). Schiaparelli wird verschiedene Techniken testen und prüfen, die dem zweiten Teil der Mission, ExoMars 2020 mit einem Rover als wissenschaftlicher Nutzlast zur sicheren Landung verhelfen sollen: Materialien für den Hitzeschutz, einen Fallschirm, einen Radar-Höhenmesser sowie ein Triebwerkssystem für die letzte Landephase.
Bild: 6/6, Credit:
ESA/DLR/FU Berlin - CC BY-SA 3.0 IGO
Diese Aufnahmen der vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) betriebenen, hochauflösenden Stereokamera HRSC auf der europäischen Raumsonde Mars Express zeigen einen Teil der Region Meridiani Planum. Dort wird am 19. Oktober 2016 das ESA-Landemodul Schiaparelli aufsetzen, nicht weit entfernt von der Stelle, an der am 25. Januar 2004 der NASA-Rover Opportunity gelandet ist und seither das Gebiet erforscht.
Die zweigeteilte europäisch-russische Mission ExoMars soll nach Spuren biologischen Lebens auf dem Mars suchen. Der erste Teil - ExoMars 2016 - ist am 14. März 2016 vom russischen Kosmodrom Baikonur aus mit einer Proton-Rakete gestartet. Die Mission besteht aus dem Trace Gas Orbiter (TGO), der Spurengase in der Atmosphäre des Mars untersuchen soll, und dem Landedemonstrator Schiaparelli (Entry, Descent and Landing Demonstrator Module, EDM). Schiaparelli wird verschiedene Techniken testen und prüfen, die dem zweiten Teil der Mission - ExoMars 2020 mit einem Rover als wissenschaftlicher Nutzlast - zur sicheren Landung verhelfen sollen: Materialien für den Hitzeschutz, einen Fallschirm, einen Radar-Höhenmesser sowie ein Triebwerkssystem für die letzte Landephase.
Auf Schiaparelli ist außerdem eine Wetterstation installiert, mit der die atmosphärischen Bedingungen an der Landestelle gemessen und aufgezeichnet werden. Verschiedene Sensoren sollen zum Beispiel Windgeschwindigkeit, Feuchtigkeit und Druck auf der Oberfläche des Roten Planeten messen und so einen "Mars-Wetterbericht" liefern, der bei der Planung künftiger Missionen helfen kann.
Die Landestelle von Schiaparelli ist in diesem Bild als Ellipse markiert. Sie liegt in der Region Meridiani Planum am Übergang der nördlichen Tiefebenen zum südlichen Hochland des Mars und misst 100 Kilometer in Ost-West-Richtung und 15 Kilometer in Nord-Süd-Richtung. Dieses Gebiet ist relativ flach und eben. Es wurde in erster Linie aufgrund wichtiger Sicherheitsaspekte für die Landung ausgewählt. Digitale Höhenmodelle, die aus Daten und Bildern der HRSC-Kamera errechnet wurden, haben dabei geholfen, die Hangneigungen innerhalb der Landeellipse zu analysieren, um so den besten Landeplatz für Schiaparelli zu identifizieren.
Der Einschlagskrater südöstlich der Landeellipse heißt Endeavour. Er hat einen Durchmesser von 22 Kilometern und wird vom Rover Opportunity seit 2011 erforscht. Opportunity und der baugleicher Rover Spirit wurden 2003 von der NASA zum Mars geschickt. Spirit operierte bis 2010 auf der anderen Marsseite am Krater Gusev, Opportunity ist noch immer in Betrieb und untersucht im Moment Tonsedimente, die sich vor Milliarden von Jahren unter dem Einfluss von Wasser am westlichen Rand des Kraters Endeavour gebildet haben. Der Rover entdeckte auch Dünenfelder im Krater, die durch Wind und Staubstürme bewegt werden. Sulfate und Tone stehen im direkten Zusammenhang mit der Aktivität von Wasser an der Oberfläche und im Boden. Zusätzlich deuten feinkörnige Gesteine in Meridiani Planum auf die zeitweise Existenz eines flachen Gewässers hin.
Kein Treffen von Schiaparelli mit Opportunity
Trotz der nahe beieinander gelegenen Landestellen wird es zu keiner - theoretisch vorstellbaren - Begegnung der beiden irdischen Mars-Kundschafter kommen (die auch wissenschaftlich kaum einen Sinn ergäbe): Schiaparelli ist eine unbewegliche Landesonde und Opportunity befindet sich mehrere Kilometer außerhalb der Landeellipse der ESA-Sonde am Krater Endeavour. Für die Marathon-Distanz von inzwischen über 42 Kilometer benötigte das NASA-Forschungsfahrzeug über elf Jahre. Hinzu kommt, dass der Rover unter technischen Aspekten betrachtet "nicht mehr der Jüngste" ist. Allerdings ist Opportunity das Landegerät mit der längsten Lebensdauer in der Geschichte der Planetenforschung. Ursprünglich für eine Forschungsfahrt von 90 Tagen entwickelt, hat Opportunity seine geplante Missionsdauer inzwischen um das 48-fache überdauert.
Bildverarbeitung
Das Mosaik wurde aus vier einzelnen HRSC-Bildstreifen zusammengesetzt (2064, 2075, 2086, 8423). Der Bildausschnitt liegt etwa bei 352,5 Grad bis 356,5 Grad östlicher Länge und 4,5 Grad südlicher bis 0,5 Grad nördlicher Breite. Das Farbmosaik wurde aus dem senkrecht auf die Marsoberfläche gerichteten Nadirkanal und den Farbkanälen der HRSC erstellt, die perspektivische Schrägansicht wurde aus den Stereokanälen der HRSC berechnet. Die in Regenbogenfarben kodierte Aufsicht beruht auf einem digitalen Geländemodell (DTM) der Region, von dem sich die Topographie der Landschaft ableiten lässt. Der Referenzkörper für das HRSC-DTM ist eine Marskugel.
Das HRSC-Experiment
Die High Resolution Stereo Kamera 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. Die hier gezeigten Darstellungen wurden von der Planetary Sciences Group an der Freien Universität Berlin erstellt.
