Österreichische Technik auf dem Roten Planeten
Gleich drei Marsmissionen sind für 2020/2021 geplant, eine europäisch-russische, eine amerikanische und eine chinesische. Für zwei davon liefert ein Grazer Institut Technologie und Software für die Bildauswertung.
Seit dem Beginn der Raumfahrt steht der Mars als einziger kosmischer Nachbar, der sich die habitable Zone mit der Erde teilt, im Fokus der Wissenschaft. Die Frage, ob auf ihm einst Leben existierte, treibt Forscher ebenso um wie immer kühnere Visionen einer dauerhaften Besiedlung durch den Menschen. Auf die ersten vier erfolgreichen Mars-Rover-Missionen (siehe Lexikon) seit 1997 sollen daher in den nächsten zwei Jahren gleich drei weitere folgen, denn das Startfenster ist günstig: Zu diesem Zeitpunkt steht der Mars für die nächsten zweieinhalb Jahre am erdnächsten.
An zwei der Missionen, der europäisch-russischen und der amerikanischen, ist das Grazer Institut Digital der Joanneum Research Forschungsgesellschaft beteiligt, es liefert die Technologie und Software zur 3-D-Auswertung der von den Marsfahrzeugen gesendeten Bilder. „Am Exo-Mars-Rover der ESA/Roscosmos-Mission sind zwei unterschiedliche Kameratypen montiert, eine recht einfache Schwarz-Weiß-Kamera für die Navigation und eine PanCam, eine Panoramakamera, die der wissenschaftlichen Erkundung dient. Für diese Kamera haben wir die Software entwickelt und arbeiten natürlich an der Auswertung und Interpretation der Bilder mit“, erklärt Gerald Paar, stellvertretender Leiter von Digital und Projektleiter der Space Robotics/3D Vision.
Die Panoramakamera besteht aus zwei Weitwinkelkameras, einer
sind per Funk und über Satellitenverbindung ferngesteuerte Fahrzeuge zur Marserforschung. Die teilweise autonom agierenden Geräte sind mit verschiedenen Werkzeugen und Messinstrumenten ausgestattet und liefern wichtige Daten, etwa über Geologie, Oberfläche oder Atmosphärenzusammensetzung des Planeten. Mit Curiosity landete am 6. August 2012 der vierte Rover auf dem Mars, er untersucht dessen Eignung als Biosphäre. hochauflösenden Kamera für die Farbdarstellung und einem Interface, das mit dem Rover kommuniziert. Sie liefert Bilder aus verschiedenen Richtungen, die zu einem dreidimensionalen Abbild der Marslandschaft zusammengeführt werden. „Anhand dieser Bilder wird von den Wissenschaftlern die Entscheidung gefällt, wo Messungen vorgenommen werden“, erläutert Paar.
Was die Mars-Rover ab Anfang 2021 auf der Marsoberfläche untersuchen sollen, unterscheidet sich bei der amerikanischen und der europäischen Mission. „Der ExoMars-Rover ist in erster Linie auf der Suche nach Zeichen von vergangenem Leben. Dazu werden Bodenproben untersucht, wobei sich Spuren etwaigen Lebens schon anhand von einigen Molekülen feststellen lassen. Zu diesem Zweck wurde auch ein Biolabor im Rover installiert. Ebenso erwartet man sich Erkenntnisse über die Geschichte des Planeten, die even- tuell Rückschlüsse auf die Erdgeschichte zulassen. Die Intentionen der Amerikaner liegen eher darin, die mögliche Bewohnbarkeit zu untersuchen“, präzisiert der Projektleiter. Die Chinesen sind dagegen wie die Europäer auf der Suche nach Lebensspuren und untersuchen die Topografie der Marsoberfläche, die Bodenbeschaffenheit sowie die Atmosphäre.
Auch bei der Kamera der amerikanischen Marsmission wird die Software der Steirer verwendet. An die Kameras selbst werden natürlich hohe Anforderungen gestellt, die Linsen und das umgebende Metall müssen mit der sehr dünnen und hauptsächlich aus Kohlenstoffdioxid bestehenden Marsatmosphäre ebenso fertig werden wie mit den heftigen Sandstürmen. „Sie wurden so konstruiert, dass sie unter geringem Überdruck stehen, damit kein Staub eindringen kann“, erklärt Paar. Nach rund sechsmonatiger Reise werden die drei Raumsonden mit den Rovern an Bord, so alles gut geht, im Frühjahr 2021 auf dem Mars landen.