Fachbereich Geowissenschaften

Dies ist ein weiterer Meilenstein. Die 25000 Umlaufbahn von Mars Express hätte keine spektakuläreres Bild aufnehmen können als diese fantastische Szene der HRSC-Kamera aus großer Höhe. Das Bild bietet einen seltenen Blick nicht nur auf mehrere große Marsvulkane in der Vulkanprovinz Tharsis, sondern es zeigt auch den Marsmond Phobos im Vorbeiflug! Der nicht einmal 30 Kilometer große, innere der beiden Begleiter des Mars (weiter außen kreist noch der rund 15 Kilometer große Deimos) umrundet in etwa acht Stunden den Planeten in einer Höhe von 6.000 Kilometern.

Die Tharsis-Region bedeckt etwas mehr als ein Sechstel der Marsoberfläche. Auch kleinere Vulkane wie Jovis Tholus, Biblis Patera und Ulysses Patera sind auf dem Bild zu sehen. Die verzweigten Schluchten von Noctis Labyrinthus, dem westlichen Ausläufer der riesigen Grabenbrüche der Valles Marineris, befinden sich am rechten unteren Bildrand. Hervorzuheben sind außerdem viele andere Oberflächenmerkmale, wie zum Beispiel die „knittrige“ Landschaft von Lycus Sulci nördlich von Olympus Mons oder die tektonischen Grabensysteme Tantalus Fossae, Ceraunius Fossae und Ulysses Fossae. 

Wenn man in die Aufnahme hineinzoomt, fallen viele weitere Details auf: So sind zum Beispiel im unteren Teil des Bildes sogenannte Leewellenwolken zu erkennen. Sie entstehen auf der dem Wind abgewandten Seite von topographischen Hindernissen, wie zum Beispiel Bergen oder Kraterrändern: Wenn die Luft über den Bergrücken strömt und aufsteigen muss, erhält sie dabei einen Impuls, der dann in Bewegungsenergie umgewandelt wird. Die aus verschiedenen Schichten bestehende Luftströmung bildet dann eine wellenförmige Struktur auf der Leeseite des Hindernisses. Ein weiteres schmales, vermutlich staubbeladenes Wolkenband befindet sich südlich von Solis Planum.

Die Sonde Mars Express hat eine polare Umlaufbahn, sie „umkreist“ den Planeten also auf einer Bahn, die sie jedes Mal über seine beiden Pole führt. Dabei bewegt sich die Sonde auf einer langgestreckten Ellipse. Während jeder siebenstündigen Umkreisung nähert sich Mars Express der Oberfläche bis auf etwa 350 Kilometer an und entfernt sich dann wieder bis zu einem Abstand von etwa 10.500 Kilometer.

Bilder aus dieser großen Höhe werden in der Regel zur Beobachtung des Wetters in der dünnen Marsatmosphäre genutzt, oder zur Erstellung globaler Ansichten der Oberfläche und zu Kalibrierungszwecken aufgenommen. Dabei wird das Raumschiff in einer schwungvollen Bewegung über den Mars geschwenkt, wodurch die Sensoren der HRSC solch große Gebiete abscannen können. Das Sichtfeld der Zeilensensoren, die quer zur Flugbahn angeordnet sind, wird wie ein breiter "Pinselstrich" über die Oberfläche geführt. Während einer HRSC-Aufnahme tasten alle Sensoren nacheinander die Oberfläche unter demselben Beobachtungswinkel ab, wodurch sich ein Zeitintervall zwischen den einzelnen Bildkanälen ergibt.

Dies ist im Übersichtsbild erkennbar bar, wo Phobos an drei verschiedenen Stellen (jeweils als roter, gelber und grüner Punkt) zu sehen ist, weil er sich während des Scanvorgangs weiterbewegt hat. Bei der Nachbearbeitung solcher Aufnahmen werden die einzelnen Farbbilder dann übereinandergelegt, um die vollständige Farbansicht zu erstellen. Dabei ist es bei den „unbeweglichen“ Landschaftsmerkmalen auf der Oberfläche kein Problem, sie in mehreren, zu unterschiedlichen Zeitpunkten aufgenommenen Scans zur Deckung zu bringen. Beim schnellen, ortsveränderlichen Phobos in dessen Umlauf ist das schon schwieriger: Hier müssen die Aufnahmen einzeln rekonstruiert werden, um einen einheitlichen Eindruck der Szene zu erhalten.