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Astronomie|Physik

Ein Kartenwerk für Asteroiden und Co

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Im Dezember 2005 landete die japanische Sonde Hayabusa auf dem Asteroiden Itokawa. Aus Hunderten von Einzelbildern errechneten Computer ein genaues topografisches Höhenmodell. Bild: Robert Gaskell, Japan Aerospace Exploration Agency
Der Asteroid Itokawa ähnelt entfernt einem pickeligen Pottwal. Zumindest, wenn man das dreidimensionale topografische Modell des Planetenforschers Robert Gaskell vom Planetary Science Institute betrachtet. Der Forscher hat eine innovative Technik entwickelt, um allein aus den Fotos von Raumsonden genaue Höhenmodelle von Asteroiden, Monden und Planeten herzustellen. Gaskells Höhenplan von Itokawa übertreffe mit einer Genauigkeit von 40 Zentimetern sogar GPS-Geräte auf der Erde, heißt es in einer Mitteilung des Planetary Science Institute.

Die von Gaskell verwendete Methode nennt sich Stereo-Photoklinometrie. Dabei werden Informationen von Bildern kombiniert, die die Oberfläche eines Himmelskörpers aus unterschiedlichen Blickwinkeln und bei unterschiedlicher Sonneneinstrahlung zeigen. Ein Computerprogramm errechnet sodann aus der Neigung der Oberfläche und der Helligkeit die Höhe eines Bildpunktes. So konnte Gaskell zum Beispiel aus Tausenden von Einzelbildern die genaue Form des Jupitermondes Io ermitteln. Dadurch können Planetenforscher errechnen, wie der Vulkanmond auf die Gezeitenkräfte des Riesenplaneten Jupiter reagiert, die sein Inneres ständig durchkneten.

Andere Himmelskörper in Gaskells Kartensammlung sind der Mond, der Saturnmond Enceladus und der Asteroid Eros. Zurzeit speist Gaskell Bilder vom Planeten Merkur in sein Programm ein, doch noch traut er den Daten nicht. “Es macht erst Sinn, wenn wir überlappende Aufnahmen mit unterschiedlicher Sonneneinstrahlung bekommen”, sagt Gaskell. Als Mariner-10 Merkur vor mehr als 30 Jahren besuchte, stand die Sonne jedes Mal gleich, und die Sonde Messenger, die im Januar 2008 erstmals an Merkur vorbeiflog und 2011 in eine Umlaufbahn einschwenken wird, hat bislang erst einen Teil der Oberfläche fotografiert.

Gaskells Methode brachte inzwischen auch ungenaue Positionsbestimmungen ans Licht. Zwischen Laserdistanzmessungen beim Asteroiden Eros und Gaskells Höhenbestimmungen lagen Unterschiede von bis zu 14 Metern. “Die Orbits der Raumsonden waren offenbar nicht korrekt”, erläutert der Planetenforscher. “Wir wollen das nun herausrechnen und dadurch das Schwerefeld genauer bestimmen.” Obwohl der Forscher in seinem Büro gleich vier Computer mit Daten füttert, hat er noch eine Menge Arbeit vor sich, bis er einen topografischen Atlas des Sonnensystems herausgeben kann. Zahlreiche Himmelskörper warten noch auf eine genaue Untersuchung.

Mitteilung des Planetary Science Institutes Ute Kehse
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