Marsbild-Bibliothek entsteht in Wien

Olympus Mons, der höchste Berg unseres Sonnensystems
1 Juli 2003

Mars Express, Europas erster Planetenspäher befindet sich seit dem 2. Juni auf dem Weg zum Roten Planeten. Alle bisherigen Aktivitäten auf dem Flug verliefen äußerst erfolgreich. In Wien bereitet man sich bereits auf die Ankunft der ESA-Raumsonde vor. An der Technischen Universität erfolgt der Aufbau eines globalen Bild- und Geländedatenarchivs des Planeten Mars. Ein mediales Mammutprojekt für Wissenschaft und Öffentlichkeit.

Bislang lieferten amerikanische und russische Raumsonden Aufnahmen der Marsoberfläche. Auf ihrer Grundlage konnte der Rote Planet bereits frühzeitig komplett kleinmaßstäbig kartiert sowie mehrfach aktualisiert und durch großmaßstäbige Karten bestimmter Teilregionen ergänzt werden. Diese Karten, und seien sie noch so exakt erfasst, haben gegenüber irdischen Werken jedoch einen entscheidenden Nachteil. Es sind keine Vermessungsdokumente. Wie hoch oder wie tief ein ganz bestimmter Punkt auf dem Mars ist, kann diesen Karten nicht entnommen werden. Doch diese Daten sind für die Lösung aktueller Aufgaben von größter Relevanz und für eine zunehmende Zahl von Wissenschaftlern und Ingenieuren von wachsendem Interesse. Hierzu gehört auch die Suche geeigneter Landeplätze für die irdischen Hightech-Labore.

Europas Pionier-Rolle

Valles Marineris, ein gigantisches Canonsystem auf dem Mars

Eine der dringlichsten Aufgaben ist daher die hochauflösende Kartierung der gesamten Marsoberfläche. Diese soll erstmalig von der ESA-Raumsonde Mars Express vorgenommen werden. Kernstück der Nutzlast und zugleich technisches Highlight bildet hierfür die vom DLR-Institut für Weltraumsensorik und Planetenerkundung in Berlin-Adlershof entwickelte und bei Astrium in Friedrichshafen gebaute hochauflösende „High Resolution Stereo Camera“ (HRSC). Wenn Europas Marsspäher Ende Dezember 2003 in eine Umlaufbahn zwischen 250 und 11 560 km um den Roten Planeten einschwenkt, beginnt ein Foto-Shooting der besonderen Art: Die HRSC-Stereokamera wird dann Bilder der Marsoberfläche von bislang unerreichter Bodenauflösung zur Erde funken. Ziel ist die vollständige Vermessung und topographische Kartierung des Roten Planeten. Am Ende würden dann von etwa 150 Mill. km2 Marsoberfläche exakte Messaufnahmen vorliegen.
Doch wohin mit den Rohdaten? Diese müssen aufbereitet, archiviert und den Nutzern zugängig gemacht werden. Diese Aufgabe hat Wien übernommen.

High-End-Software aus Wien

Geländemodell der Marsoberfläche

Um den gewaltigen Datenbestand von mehreren Terabyte effizient verwalten und aufbereiten zu können, muss ein extrem leistungsfähiges Datenbanksystem entwickelt werden. Diese Aufgabe hat das österreichische „Institut für Photogrammetrie und Fernerkundung“ (I.P.F.) der Technischen Universität Wien übernommen, das weltweit zu den führenden Einrichtungen auf diesem Gebiet gehört.
Das I.P.F. arbeitet an einem speziellen Topographischen Mars-Informations-System TMIS (Topographic Mars Information System) zur Archivierung und Verbreitung der vom Roten Planeten übermittelten HRSC-Daten. Das System, das unter anderem einen Online-Zugriff auf den Datenpool ermöglichen soll, erfüllt eine zweifache Aufgabe: Zum einen soll es den projektbeteiligten Wissenschaftlern die benötigten Daten zur Verfügung stellen, zum anderen aber auch der Öffentlichkeit Bilder und Modelle der Marsoberfläche über das Internet zugängig machen.

Vielseitiges System

TMIS: vielfältige Darstellung von Mars-Geländedaten

Über Zusatzmodule wird TMIS eine Vielzahl von Darstellungs- und Analysemöglichkeiten bieten. Das System kann aus den gespeicherten Bild- und Punktdaten der Stereo-Aufnahmen dreidimensionale Geländemodelle und Perspektivansichten von Gebieten auf dem Roten Planeten erzeugen. Da die Präzisionskamera an Bord des europäischen Orbiters den Mars flächendeckend erfasst, kann TIMS außerdem digitale 3-D-Darstellungen der gesamten Marsoberfläche generieren.
Anhand des digitalen Geländemodells lassen sich dann weitere Produkte wie virtuelle Flüge, Regensimulationen usw. entwickeln. Regensimulationen sind beispielsweise für die geologische und hydrologische Untersuchung der Marsoberfläche besonders interessant. Durch Analysen dieser Art können Wasserläufe, abflusslose Gebiete oder Einzugsgebiete von Flüssen und damit bestimmte geologische Formationen genau ermittelt und in unterschiedlicher Form dargestellt werden.
Das I.P.F. geht von einer Bilddatenmenge von rund 5 Terabyte aus. Die Anzahl der eingemessenen Oberflächenpunkte wird etwa 4 Mrd. Einzelpunkte betragen. Das noch ausbaufähige System stellt den Grundstein einer gigantischen multimedialen Mars-Bibliothek dar. Wer zukünftig zum Mars reisen will, der wird wohl in seiner Flugplanung Wien einbeziehen müssen.

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