Anfang 2017 ist es Winter in der Nordhemisphäre des Mars. Ein neu erstelltes Farbmosaik, angefertigt aus 32 einzelnen Orbitstreifen die mit der High Resolution Stereo Camera (HRSC) aufgenommen wurden, zeigt die Schönheit der Nordpoleiskappe des Mars. Das HRSC Experiment befindet sich an Bord des Mars Express Orbiters der ESA und wird vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) betrieben. Mitarbeiter der Fachrichtung Planetologie und Fernerkundung der Freien Universität Berlin erstellten das hier gezeigte Mosaik. Die systematische Prozessierung der Daten erfolgte am DLR-Institut für Planetenforschung in Berlin-Adlershof.

Nordpoleiskappe Perspektive
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Die abgebildete weiße permanente Nordpolkappe besteht aus Wassereis und Staub und bedeckt eine Fläche von ca. 1x10⁶ km². Das Volumen der Nordpoleiskappe wird auf 1,2x10⁶ km³ geschätzt und beträgt damit ungefähr die Hälfte der Grönlandeiskappe der Erde. Im Schnitt ist die Eiskappe etwa zwei Kilometer mächtig. Im Marswinter, der wegen der zweijährigen Umlaufzeit des Planeten doppelt so lange dauert wie auf der Erde und wegen der schräg stehenden Drehachse mit einer langen Polarnacht einhergeht, fallen die Temperaturen auf Werte von unter minus 125 Grad Celsius. Dann können die Temperaturen so tief sein, dass sich Kohlendioxideis aus der Atmosphäre als zusätzliche Wintereiskappe ablagern kann.

Zu den charakteristischen Merkmalen der Nordpolkappe gehören dunkle Furchen, die sich spiralförmig entgegengesetzt dem Uhrzeigersinn vom Polzentrum nach außen winden. Chasma Boreale ist ein besonders prominenter Einschnitt bei ca. 300° Ost, mit einer Länge von 500 km und einer Breite von bis zu 100 km.

Nordpoleiskappe Farbaufsicht
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Radaruntersuchungen der Nordpoleiskappe wurden sowohl mit MARSIS auf Mars Express als auch mit SHARAD auf Mars Reconnaissance Orbiter durchgeführt und haben gezeigt, dass die Eiskappe aus vielen einzelnen Schichten aufgebaut ist. Die geschichteten Nordpolablagerungen bilden ein wertvolles Archiv für das Marsklima der letzten Millionen Jahre. Einige Radardaten legen nahe, dass die spiralförmigen Einschnitte und Furchen durch Windtransport und atmosphärische Ablagerungen geschaffen wurden.

Nordpoleiskappe Perspektive 2
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Bildverarbeitung und das HRSC-Experiment auf Mars Express

Das Mosaik wurde aus 32 einzelnen Orbitstreifen zusammengesetzt (1154, 1177, 1219, 1291, 1394, 1745, 3663, 3681, 3685, 3695, 5483, 5775, 5784, 5796, 5808, 5810, 5818, 5824, 5827, 5838, 5853, 5864, 5867, 5900, 5904, 5963, 6007, 6229, 8042, 8080, 8153, 8160). Die Aufnahmen stammen zum größten Teil aus den Sommerhalbjahren, da die Bilddaten der Wintereiskappe durch die Überlagerung mit Kohlendioxid-Wolken und Staub für die Erstellung eines Mosaiks ungeeignet sind. Der Bildausschnitt liegt bei 0°-360° östlicher Länge und etwa 78° bis 90° nördlicher Breite. Das Farbmosaik wurde aus dem senkrecht auf die Marsoberfläche gerichteten Nadirkanal und den Farbkanälen der HRSC erstellt. Die perspektivischen Schrägansichten wurde mithilfe von Höhendaten des Mars Orbiter Laser Altimeter (MOLA) Experiments an Bord der NASA Raumsonde Mars Global Surveyor berechnet. Die Kontextkarte wurde in stereographischer Projektion erstellt und verwendet eine Marskugel als Referenzkörper für die Höhenwerte.    

Bildrechte

Aufsicht: ESA/DLR/FU Berlin, CC BY-SA 3.0 IGO

Perspektivansichten: ESA/DLR/FU Berlin, NASA MGS MOLA Science Team

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Die High Resolution Stereo Kamera wurde am Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) entwickelt und in Kooperation mit industriellen Partnern gebaut (EADS Astrium, Lewicki Microelectronic GmbH und Jena-Optronik GmbH). Das Wissenschaftsteam unter Leitung des Principal Investigators (PI) Prof. Dr. Ralf Jaumann besteht aus 52 Co-Investigatoren, die aus 34 Institutionen und elf Nationen stammen. Die Kamera wird vom DLR-Institut für Planetenforschung in Berlin-Adlershof betrieben.