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Vom Mond via Mars zur Erde

Der Planetologe Gerhard Neukum widmet sich im Ruhestand erstmals seinem Heimatplaneten

06.08.2012

Dies ist eines der ersten Bilder, das von der NASA-Sonde "Curiosity" gesendet wurde. Es wurde mit einem sogenannten "Fisheye"-Weitwinkelobjektiv aufgenommen. Unten rechts im Bild ist ein Rad der Sonde zu sehen.
Dies ist eines der ersten Bilder, das von der NASA-Sonde "Curiosity" gesendet wurde. Es wurde mit einem sogenannten "Fisheye"-Weitwinkelobjektiv aufgenommen. Unten rechts im Bild ist ein Rad der Sonde zu sehen. Bildquelle: NASA/JPL-Caltech
Die NASA-Sonde "Curiosity" soll neue wissenschaftliche Erkenntnisse über den Planeten Mars bringen. Dieses Bild zeigt sie während eines Mobilitätstest im Juni 2012.
Die NASA-Sonde "Curiosity" soll neue wissenschaftliche Erkenntnisse über den Planeten Mars bringen. Dieses Bild zeigt sie während eines Mobilitätstest im Juni 2012. Bildquelle: NASA/JPL-Caltech
Der Planetologe Gerhard Neukum freut sich über die geglückte Marslandung des Roboters.
Der Planetologe Gerhard Neukum freut sich über die geglückte Marslandung des Roboters. Bildquelle: David Ausserhofer
Der gerade auf dem Mars gelandete Roboter „Curiosity“ weckt die Neugier des Planetologen Gerhard Neukum: „Wir freuen uns, dass im Vorfeld zur Analyse von möglichen Landestellen auch auf unsere HRSC-Daten zurückgegriffen wurde.“ HRSC ist die Abkürzung für die High-Resolution Stereo Camera, mit der die Raumsonde Mars Express der Europäischen Weltraumbehörde (ESA) seit 2003 aktuelle Aufnahmen vom Nachbarplaneten zur Erde funkt. Das Auge an Bord der Raumsonde – das Planetenforschern den Blick auf den Mars ermöglicht und „Curiosity“ gewissermaßen den Weg geebnet hat – hat Professor Gerhard Neukum geschaffen.

Der Physiker leitete in den Neunzigerjahren am Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) in Oberpfaffenhofen die Entwicklung der hochauflösenden Stereo-Farbbild-Kamera HRSC. Die Aufnahmen, die nun seit fast zehn Jahren regelmäßig das Bild vom Roten Planeten um neue Puzzleteile erweitern, faszinieren Neukum. Es sind Bilder, die aus einem Science-Fiction-Film zu entstammen scheinen: Rötlich-gelbe Wüste erstreckt sich in Dünen bis zum Horizont. Erloschene Vulkane, ein ausgetrocknetes Flussbett, vom endlosen Wind sandgestrahlte Ebenen. Inmitten der Einöde ein Meteoritenkrater, in dem sich schimmernd ein weißer Fleck gefrorenen Wassers sammelt.

„Die ersten Ergebnisse der HRSC-Kamera überraschten sogar die Marsexperten“, erinnert sich Gerhard Neukum. „Wir konnten zum Beispiel zeigen, dass es bis vor 3,5 Milliarden Jahren auf dem Roten Planeten noch Niederschläge gab“ – also eigentlich erst letzte Woche in geologischen Dimensionen. Vor allem aber erkennen Experten auf den Bildern eine Landschaft, die einmal hauptsächlich von der Erosionskraft des Wassers und des Eises geprägt wurde, bevor sich der Mars zu einem Wüstenplaneten entwickelte.

Kamera erfasst jeden Punkt der Marsoberfläche aus neun Blickwinkeln

Ursprünglich hatte Gerhard Neukum mit seinem DLR-Team die digitale Stereo-Farbbild-Kamera für die gescheiterte Mars-Mission 1996 angefertigt. Die weiterentwickelte Version, die nun an Bord von Mars Express den Roten Planeten umkreist, ist in der Lage im Vorbeiflug jeden Punkt der Marsoberfläche aus neun Blickwinkeln zu erfassen. Im Ergebnis erhalten die Wissenschaftler hochaufgelöste, dreidimensionale Bilder in Farbe. „Zusätzlich liefert der Super Resolution Channel, eine Art Lupe in der Mitte des eigentlichen HRSC-Streifens, Schwarz-Weiß-Daten, mit denen Objekte in der Größe von zwei bis drei Metern erkannt werden können“, sagt Gerhard Neukum. Solch eine topografische Kartierung gibt es bisher nicht einmal für die Erde. Neben der Mars Express-Mission ist der Planetenforscher unter anderem als wissenschaftliches Mitglied zweier NASA-Missionen beteiligt, die zum einen die Monde, Ringe und das Magnetfeld des Saturn, zum anderen die Asteroiden Ceres und Vesta ins Visier nehmen.

Über Physik, Chemie und Mathematik zur Planentenforschung

Dass Gerhard Neukum einmal über Himmelskörper forschen würde, schien durchaus nicht vorherbestimmt. Der in Johnsdorf (Sudetenland) geborene Wissenschaftler studierte zunächst Physik, Chemie und Mathematik an der Universität Heidelberg. Die Mondlandung flimmerte im Juli 1969 gerade durch deutsche Wohnzimmer, als der Student am Heidelberger Max-Planck-Institut für Kernphysik an seiner Dissertation arbeitete. Der Titel: Untersuchungen über Einschlagkrater auf dem Mond. Als Gastwissenschaftler ging Neukum dann in die USA, beschäftigte sich mit den Gesteinsproben der Apollo-Mond-Missionen und entwickelte eine Methode, mit deren Hilfe man anhand der Häufigkeit von Einschlagkratern das Alter eines Himmelskörpers bestimmen kann.

Das Weltall im Blick

1997 wechselte Neukum von der Ludwig-Maximilians-Universität (LMU) München im Rahmen einer gemeinsamen Berufung als Direktor an das DLR in Berlin-Adlershof und an das Institut für Geologische Wissenschaften der Freien Universität Berlin. Seit 2002 widmete sich Gerhard Neukum ausschließlich seinen Aufgaben als Professor, führte dabei aber viele seiner DLR-Projekte in Dahlem weiter. Nun hat er die Universität in Richtung Unruhestand verlassen: Auch jenseits der 65 will er seine Expertise im Bereich der Planetenforschung und Fernerkundung einbringen. Zu groß die Faszination der Himmelskörper, zu vielfältig die nach wie vor ungelösten Fragen am Firmament, um sich vollständig zurückzuziehen.

Blick auf die Erdoberfläche

Aktuell arbeitet Gerhard Neukum an einer modifizierten Version „seiner“ Stereo-Farbbild-Kamera. Sie soll in Flugzeugen zum Einsatz kommen, um aus Aufnahmen und genauen Messbildern der Erdoberfläche exakte Karten und digitale Geländemodelle zu entwickeln. Ein Einsatz in Island ist geplant, bei dem Gerhard Neukum gemeinsam mit dem LMU-Geowissenschaftler Ulrich Münzer Geländeaufnahmen von unter Gletschern liegenden Vulkanen machen will. Etwa zehn Prozent der rund 30 aktiven Vulkansysteme auf Island sind unter mächtigen Eisflächen versteckt. Brechen die Vulkane aus, könnte es zu verheerenden Gletscherläufen kommen. Neukums Kamera könnte hier Oberflächenmodelle mit bislang unerreichter Genauigkeit ermöglichen und damit Veränderungen am Vulkan im Zentimeterbereich für ein Frühwarnsystem dokumentieren.