Präzise Bilder vom Mond

TUB-Forscher veröffentlichen höchst genaue, erste topographische "Mondkarte" in Zusammenarbeit mit japanischer Weltraummission

Der Mond ist zwischen 363.200 und 405.500 Kilometer von der Erde entfernt und damit so "nah", dass der Erdtrabant, der ja schon von Menschen betreten wurde, als recht gut erforscht gilt. Über seine Entstehung und verschiedene Geländeformen wissen die Forscher jedoch noch relativ wenig. An einer spannenden aktuellen Mondmission sind auch Wissenschaftler der Technischen Universität Berlin beteiligt.

Die japanische Mondsonde Kaguya (Selene), die seit September 2007 auf ihrer Mission den Mond umkreist, sammelt mit 15 Instrumenten Daten, um die Geheimnisse des Ursprungs, der Entstehung und der Entwicklung des Himmelskörpers zu enträtseln. Bei der Auswertung der Daten des Laser-Höhenmessgerätes an Bord der Sonde ist das Know-how von Jürgen Oberst gefragt. Der Wissenschaftler forscht am Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt und ist Professor am Institut für Geodäsie und Geoinformationstechnik an der TU Berlin. Sein Fachgebiet dort umfasst die Planetengeodäsie.

Eine höchst genaue, erste topographische Mondkarte ist das Ergebnis der Zusammenarbeit des Berliner Spezialisten mit der japanischen Raumfahrtagentur JAXA. Am 13. Februar 2009 wurden die Artikel, Bilder und Daten der Karte in der angesehenen amerikanischen Wissenschaftsfachzeitschrift "Science" veröffentlicht.

"Das Besondere an den neuen Bildern ist ihre hohe Auflösung", berichtet Professor Oberst. Der Laser-Altimeter (LALT) liefere Bilder mit einer Genauigkeit von fünf Metern bis zu einem Meter - bisherige Messungen dieser Art waren nur auf 100 Meter präzise. Das Höhenmessgerät sei so konzipiert worden, dass es aus einer Höhe von 100 Kilometern zur Mondoberfläche Laserimpulse senkrecht nach unten sendet. Mit Hilfe eines Teleskopes werden ihre Reflektionen wieder "eingefangen". Anhand der Zeit, die das Licht vom Aussenden bis zur Rückkehr zur Sonde benötigt, können die Wissenschaftler Höhenprofile der Mondlandschaft errechnen und die Oberfläche plastisch darstellen. Die Aufgabe von Jürgen Oberst besteht darin, die Daten-Kolonnen in eine bildliche Darstellung zu übersetzen. "Kaguya konnte auch erstmals Details der Pole des Mondes abbilden", berichtet Oberst.

Bei Kaguya handele es sich um den wissenschaftlich anspruchsvollsten Flug zum Mond seit den Apollo-Missionen in den Jahren 1969 bis 1972. Spannende Videos der Mission, etwa vom Aufgang der Erde aus Mondsicht, gibt es inzwischen sogar auf dem Videoportal Youtube: Ein japanischer Fernsehsender hatte die erste HDTV-Kamera mit auf die Reise geschickt, die spektakuläre Bilder einer Halbschattenfinsternis des Mondes, die von der Erde aus nicht zu beobachten ist, geliefert hat.

Seine Erfahrungen bei der Analyse physikalischer Eigenschaften und der Kartierung von Planeten machen Jürgen Oberst zum gefragten Spezialisten vieler internationaler Projekte. So ist er auch an der "Mars Express Mission" der europäischen Raumfahrtbehörde ESA beteiligt, wertet Daten der "High Resolution Stereo Kamera" aus und analysiert den Output der Merkur-Mission MESSENGER der amerikanischen Raumfahrtbehörde NASA.

Doch die nächste Mondmission steht unmittelbar bevor: Bereits im Mai wird die NASA ihren "Lunar Reconnaissance Orbiter" ins All schicken. Mit hochauflösenden Kameras und einem Laser-Altimeter sollen alte Landeplätze fotografiert und vermessen werden. "Die Amerikaner wollen neue Landeplätze für künftige bemannte Mondmissionen finden", erläutert Oberst, der auch an diesem Projekt beteiligt ist.

Technische Universität Berlin


Weitere Infos:

• Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt Berlin-Adlershof:
  http://www.dlr.de
• Japanische Raumfahrtagentur:
  http://www.jaxa.jp/index_e.html
• Halbschattenfinsternis des Mondes:
  http://space.jaxa.jp/movie/20090218_kaguya_movie01_e.html

AL