Virtueller Überflug

Forscher erstellen 3D-Modell der Mondoberfläche

Aus insgesamt 70.000 Einzelbildern, die die NASA-Sonde "Lunar Reconnaissance Orbiter" (LRO), die seit 2009 um den Erdmond kreist, gemacht hat, haben deutsche Astronomen jetzt ein farbcodiertes dreidimensionales Modell des Erdtrabanten sowie einen Film, der einen virtuellen Überflug über den Mond zeigt, erstellt.

Seit Juni 2009 kreist LRO um den Mond und nimmt mit einer Weitwinkelkamera digitale Daten der kraterübersäten Oberfläche auf. Aus den Fotos haben Wissenschaftler des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) jetzt ein 3D-Mondmodell in einer bisher einzigartigen Präzision und Vollständigkeit erstellt. Mit den Daten konnten die Forscher auch nahe Überflüge über den Mond simulieren (siehe Video). Die "Rundflüge" um die Landestellen von Apollo 15 und 17 zeigen dabei deutlich, dass die Astronauten dicht an mehreren Tausend Meter hohen Bergrücken landeten, um von dort aus den Mond zu erkunden.

Zwei Wochen Rechenzeit auf einem Verbund aus 40 Computern waren notwendig, um die aufwendigen Berechnungen durchzuführen. Die dazu erforderlichen Computerprogramme wurden zuvor am DLR-Institut für Planentenforschung entwickelt und bereits auf andere Planeten-Bilddaten, zum Beispiel für die "MarsExpress"-Mission, erfolgreich angewendet. 

70.000 Stereo-Aufnahmen ausgewertet
Damit diese 3D-Darstellung möglich wurde, zeichnete die LRO-Weitwinkelkamera die Mondoberfläche aus 50 Kilometern Höhe auf. Anschließend wertete DLR-Projektwissenschaftler Frank Scholten vom Institut für Planetenforschung die 70.000 Stereo-Aufnahmen aus, verglich dabei mit speziellen Computerprogrammen Pixel für Pixel und berechnete mit den Informationen aus Aufnahmeort und Blickrichtung der Kamera etwa 100 Milliarden 3D-Punkte. Das Ergebnis: rund 37 Millionen Quadratkilometer und somit über 98 Prozent der Mondoberfläche als 3D-Modell.

Das Höhenmodell stellt die unterschiedlichsten Oberflächenformen wie Berge, Krater oder Rillen deutlich dar. Die farbkodierte Ansicht zeigt die dritte Dimension – die Höhe – in Farben von Blau (rund minus 9.100 Meter) bis Rot/Weiß (rund 10.760 Meter). Während die Vorderseite des Mondes mit ihren flachen Maren und den Apollo-Landestellen vor allem in blau und grün erscheint, zeigt sich die bisher nur wenig erforschte, von der Erde nicht sichtbare Mondrückseite mit ihren Hochländern in rot. Hier liegen sowohl der niedrigste als auch der höchste Punkt auf dem Mond. 

"Man sieht in dieser Darstellung sehr gut, wie riesig und tief das South-Pole-Aitken-Becken ist", erläutert Planetenforscher Ulrich Köhler vom DLR. Das Becken mit einem Durchmesser von etwa 2.500 Kilometern, das bisher größte bekannte Einschlagbecken in unserem Sonnensystem, ist etwa 13 Kilometer tief – "und ist vielleicht ein Fenster in die Vergangenheit des Mondes, denn es könnte bis auf den ursprünglichen Mantel des Mondes reichen", sagt Köhler.

Foto: NASA/GSFC/ASU/DLR