Neues 3D-Geländemodell: Hier soll der ExoMars-Rover nach Leben suchen

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Blick auf das 3D-Geländemodell der Marsregion Oxia Planum. Copyright: TU Dortmund/NASA JPL-Caltech

Blick auf das 3D-Geländemodell der Marsregion Oxia Planum.
Copyright: TU Dortmund/NASA JPL-Caltech

Dortmund (Deutschland) – Hochpräzise digitale 3D-Geländemodelle des geplanten Landeplatzes des ESA/Roscosmos ExoMars-Rovers „Rosalind Franklin“ helfen Wissenschaftlern die geografischen und geologischen Eigenschaften der anvisierten Mars-Region zu verstehen und den Weg des Rovers auf der Suche nach einstigem Mars-Leben zu planen.

Wie das Team aus Wissenschaftlern der Technischen Universität Dortmund auf dem EPSC-DPS Joint Meeting in Genf berichteten, haben sie eine innovative Technik entwickelt, die atmosphärische Daten in die digital generierten Szenen integriert, um so die Genauigkeit der 3D-Geländemodelle (DTM) zu erhöhen.

Die Marsregion Oxia Planum.
Copyright: NASA/JPL/University of Arizona

Laut ESA basieren die DTM auf hochauflösenden Bildern des Mars, die das HiRISE-Instrument an Bord des „Mars Reconnaissance Orbiter“ (MRO) der NASA aufgenommen hat. „HiRISE-Bilder wurden weitgehend für die klassische Stereomethode genutzt, bei der zwei Bilder aus leicht unterschiedlichen Winkeln kombiniert werden, um ein 3D-Bild der Landschaft zu erzeugen. Herkömmliche Stereotechniken haben jedoch Einschränkungen, wenn sie bei strukturlosen, homogenen Bereichen angewendet werden, die viele staubige und  sandige Planetenoberflächen charakterisieren, einschließlich der Landestelle des Rovers.“

Um die DTM zu verbessern, hat das Team der TU-Dortmund eine Technik namens “Shape from Shading” angewandt, bei der die Intensität des reflektierten Lichts im Bild in Informationen über Oberflächenneigungen umgewandelt wird. Diese Daten werden in die Stereobilder integriert, was eine verbesserte Abschätzung der 3D-Oberfläche und eine bestmögliche Auflösung in der rekonstruierten Landschaft ermöglicht.

Bei der von der „ExoMars Landing Site Selection Working Group“ der ESA auserwählten Landestelle des Rovers handelt es sich um Oxia Planum. Die Gegend ist vergleichsweise flach, wodurch das Risiko einer harten Landung minimiert werden kann. Die Region enthält Tonmineralien und Strukturen aus alten Flussbetten, anhand derer sich die Missionswissenschaftler Hinweise auf frühere Spuren von Leben erhoffen (…GreWi berichtete).

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Der ExoMars-Rover „Rosalind Franklin“ soll in Oxia Planum eine Reihe von wissenschaftlichen Experimenten und Analysen von Gesteinen und der Oberflächenumgebung durchführen. Um unter die Oberfläche zu schauen, verfügt er über einen Bohrer, der nach Grundwasser und Biosignaturen suchen soll. Die von der europäischen Raumfahrtagentur ESA gemeinsam mit der russischen ROSCOSMOS durchgeführte Mission soll im Sommer 2020 mit einer Proton-M-Trägerrakete starten und den Mars im März 2021 erreichen.

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Quelle: ESA

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