Mars am Morgenhimmel unterhalb der Venus
Zur Zeit kann der Rote Planet Mars in den frühen Morgenstunden gut im Osten am Morgenhimmel beobachtet werden. Morgen (6. Oktober 2015) geht er in Mainfranken um 04:10 Uhr im Ostnordosten auf.
Unser ca. 1,9 mag heller Nachbarplanet hält sich unterhalb der strahlend hellen Venus und dem Stern Regulus, dem Hauptstern im Löwen, auf. Das Foto zeigt den Mars am 20. Dezember 2007 gegen 22:00 Uhr. Der Marsmond Phobos zog in dem Moment vor der Marsscheibe vorbei, was auf diesem Bild natürlich nicht zu sehen ist. Es war dies unsere erste Aufnahme vom Roten Planeten mit unserem damals neuen Teleskop. Das Bild ist das Ergebnis der Bildbearbeitung aus einem mit der WebCam über das 8-Zoll-Teleskop aufgenommenen Videos. Mars stand im Dezember 2007 in Erdnähe und war somit ein lohnendes Objekt.
Video des DLR aus Bildern der Raumsonde Mars Express
„Noch Fragen, Neil Armstrong?“ – Als NASA-Astronaut Mark Watney diese Worte ausspricht, ahnt er zum ersten Mal, dass er vielleicht doch eine ganz kleine Chance auf Rettung hat. Mark Watney ist „Der Marsianer“ im gleichnamigen Film (Kinostart: 8. Oktober), der in einer nicht allzu fernen Zukunft sein Leben auf dem Roten Planeten zu retten versucht. Eine wesentliche Rolle spielen dabei topographische und geographische Karten, die ihm die Orientierung ermöglichen, den monatelangen Weg zum Krater Schiaparelli zu finden, in dem die rettende Rakete Ares 4 steht. Wissenschaftler des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) – „im Hier und Jetzt“ auf die hochpräzise topographische Kartierung des Mars spezialisiert – rekonstruierten die Route mit Stereobilddaten ihrer Marskamera HRSC und berechneten ein Video, das die spektakuläre Landschaft so zeigt, wie sie Mark Watney „in der Zukunft“ sehen würde.
In der oben beschriebenen Szene ist es Mark Watney gerade gelungen, mit einem Funkgerät der 1997 auf dem Mars gelandeten Sonde Pathfinder mit der Bodenstation auf der Erde zu kommunizieren. Möglich war ihm das Auffinden der gerade einmal schuhkartongroßen Sonde mithilfe von präzisen geographischen Koordinaten. Diese bilden seit jeher Grundlage allen wissenschaftlichen Arbeitens zum Thema Mars. Das DLR-Institut für Planetenforschung berechnet seit bald zwölf Jahren aus Bilddaten des Kamerasystems HRSC auf der ESA-Raumsonde Mars Express digitale Geländemodelle der Marsoberfläche. Auf dem Gebiet der Planetenvermessung und -kartierung ist das Berliner DLR-Institut weltweit führend.
Aufwendig für den Stoff der Zukunft berechnete reale Marswelt
Die Geschichte des Marsianers beginnt in einer Tiefebene am nördlichen Wendekreis des Planeten, führt zunächst einige hundert Kilometer an die südöstliche Grenze von Chryse Planitia und schließlich durch ein enges Ausflusstal ins Marshochland Richtung Südosten durch das Gebiet Arabia Terra. Dort versucht Watney mit seinen begrenzten Ressourcen in einem Wettlauf gegen die Zeit die von der NASA im Krater Schiaparelli „geparkte“ Ares 4-Rakete zu erreichen, um mit ihr den Mars zu verlassen. Ein großer Teil des geschilderten Gebiets, etwa zweieinhalb Millionen hochpräzise topographisch kartierte Quadratkilometer, wurde von den DLR-Wissenschaftlern erst vor kurzem als Teil eines globalen Mars-Kartierprojekts vorgestellt.
Aus diesem Datensatz erstellte das DLR eine Überflugsequenz zum Film „Der Marsianer“. Diese wurde aus rund 7.300 Stereobildern erzeugt. Aufgrund der detaillierten Geländedaten und der enormen Ausdehnung des dargestellten Gebiets betrug die durchschnittliche Rechenzeit pro Bild dabei etwa eine halbe Stunde, so dass insgesamt fast fünf Monate reine Rechenzeit erforderlich waren. Durch Verteilen der Rechenlast auf mehrere Computer konnte diese Zeit beträchtlich reduziert werden. Insgesamt nahm die Produktion des circa fünfminütigen Videos (hier auch in 3D) inklusive Datenaufbereitung, Schnitt und Vertonung zweieinhalb Monate in Anspruch. Dabei wurde die Musik eigens für diesen Film komponiert und in 5.1-Surround-Sound abgemischt. Das gesamte Datenaufkommen betrug etwa zwei Terabyte.
Kein anderer Mars-Datensatz bildet die Realität großräumig so gut ab
Für Prof. Ralf Jaumann vom DLR-Institut für Planetenforschung, der „Principal Investigator“ des Kameraexperiments HRSC, ist die Produktion des Überflugsvideos alles andere als eine fachfremde Spielerei für ein nicht-wissenschaftliches Filmprojekt: „Der Mars fasziniert, er macht uns immer neugieriger! Ganz viele Menschen interessieren sich für unsere Forschung, und vor allem junge Menschen wollen wissen, wie es da oben wirklich aussieht, und wie realistisch es ist, dass wir Menschen dort oben einmal unsere Spuren hinterlassen könnten. Die Daten unserer Kamera zeigen den Mars in einer Anschaulichkeit und Detailtreue von oben, wie kaum kein anderes Experiment, nur die Bilder von der Oberfläche, von Rovern wie Curiosity, sind noch näher an der Realität dran – aber die zeigen wiederum nur einen kleinen Ausschnitt. Auch uns sind durch diese Animation wieder ein paar Details aufgefallen, die wir vorher im räumlichen Kontext noch nicht gesehen hatten. Deshalb haben wir diesen Film berechnet: Damit kann sich jeder ein Bild machen, wie es wäre, wenn Mark Watney wirklich durch diese Gebiete fahren müsste … lediglich bei den Wolken waren wir etwas kreativ, denn die sind – zum Glück – in den HRSC-Daten nicht enthalten.“
Der Marsianer wählt die topographisch einzig logische Route
Die Originalvorlage bedient sich an allen Stellen der Watneyschen Odyssee am Wissen der bisher real stattgefundenen Wissenschaftsmissionen über den Mars: Einen sicheren Landesplatz in der Chryse-Ebene hatte die NASA schon 1976 für die Sonde Viking 1 ausgesucht; Mars Pathfinders Landeplatz wurde wegen der nahe gelegenen Mündungen der Täler Ares und Tiu als Ziel gewählt. Und der beste Weg zur rettenden Ares 4-Rakete im Krater Schiaparelli führte zwar unendlich mühsam, aber vollkommen logisch, durch das Mawrth-Tal. Dieses Tal steht wegen seiner wasserhaltigen Tonminerale an seinen Rändern besonders im Fokus der aktuellen Marsforschung. Sandstürme treten auf dem Mars häufig auf und sind in „Der Marsianer“ sehr realistisch dargestellt. Und den Weg in den Krater Schiaparelli, würde er nur über eine Rampe im Nordwestrand des Kraters schaffen – das wusste Mark Watney anhand seiner 3D-Modelle im Bordcomputer seines improvisierten Mars-Fahrzeugs.
Quelle: Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR)
