Mehrere Satelliten befinden sich derzeit im Orbit um Mond und Mars und senden massenhaft Bilder der Himmelskörper zurück zur Erde. Obwohl angenommen wird, dass die außerirdischen Welten zumindest visuell gut kartiert sind, gibt es immer noch keine genauen Karten, die auch die Höhenunterschiede zeigen. Aber das ist besonders wichtig für die Raumfahrt. Anhand von Lasermessungen und Fotos lässt sich ungefähr bestimmen, wie hoch oder tief bestimmte Gebiete und Formationen sind, aber oft ist dies nur eine Schätzung. Forscher des Niels-Bohr-Instituts der Universität Kopenhagen in Dänemark haben nun eine Methode entwickelt, um solche Karten zu erstellen.

Schattenanalyse

Sie verwenden Bilder von Sonden wie dem Lunar Reconnaissance Orbiter (LROC). Die auf den Fotos gezeigten Schatten werden berücksichtigt. Die Schatten lassen auf eine Erhebung schließen, aber wie hoch sie ist, konnte nicht bestimmt werden. Dazu wurden topografische Daten von Laser-Altimetern (LOLA) verwendet, um Ungenauigkeiten wie Bildrauschen zu eliminieren. Allerdings arbeitet der Höhenmesser mit einer niedrigen Auflösung, sodass es bisher nicht möglich war, genaue Karten damit zu erstellen. 3 Bilder Präsentation ansehen
© Bild: IrisFernandes / Klaus Mosegaard / Universität Kopenhagen Satellitenbilder von LROC © Bild: IrisFernandes / Klaus Mosegaard / Universität Kopenhagen Laser-Höhenmesser mit niedriger Auflösung © Bild: IrisFernandes / Klaus Mosegaard / Universität Kopenhagen

Effizient und genau

Wie Forschungsleiterin Iris Fernandes in einer Erklärung erklärt, bestand die größte Herausforderung darin, Daten von verschiedenen Missionen und mit verschiedenen Analysen zu kombinieren. Er war in der Lage, eine mathematische Gleichung zu erstellen, die es ihnen ermöglichte, alle Daten erfolgreich zusammenzuführen, ohne viel Rechenleistung zu benötigen. Die neue Methode sei genauer und schneller als frühere Versuche, sagen die Forscher. In einem Test mit Daten von LROC und LOLA konnten sie die Auflösung der Mondkarte von 60 Meter auf 0,9 Meter verbessern. Diese hohe Genauigkeit lässt sich auf alle Himmelskörper anwenden, um deren Topographie zu erfassen. Hierfür sind lediglich Registrierungen von Sonden oder Rovern erforderlich. Die Ergebnisse wurden in der Fachzeitschrift Planetary and Space Science veröffentlicht.

Unfälle vermeiden

Dies ist besonders wichtig in der Luft- und Raumfahrt. Bevor man auf einem Planeten oder dem Mond landen kann, muss die Beschaffenheit der Umgebung bekannt sein. Sonst können die Raumschiffe nicht sicher landen. Aber auch nach der Landung ist es wichtig, dass beispielsweise ein Rover so gesteuert wird, dass er nirgendwo hängen bleibt. Deshalb ist es wichtig zu wissen, ob es Felsen, Kanten, Schluchten oder Berge gibt und wie hoch diese sind.