HRSC

Engl. Akronym für High Resolution Stereo Camera; deutsche hochauflösende Stereokamera als Beitrag für die ESA-Sonde Mars Express. HRSC erfasst die Hälfte der Oberfläche des Mars mit einer Auflösung von 10 bis 20 m pro Bildpunkt. Später sollen drei Viertel des Mars mit mindestens 40 m pro Bildpunkt und der gesamte Mars in einer Auflösung von wenigstens 100 m/Pixel abgebildet werden. Die Kartierung ist kein Selbstzweck, sondern dient der Beantwortung der Frage: Gab oder gibt es auf dem Mars Wasser in flüssiger Form und damit auch Leben in Gestalt von Mikroben oder primitiven Vielzellern?

Mars Express hatte den Roten Planeten im Dezember 2003 erreicht und führt seither seinen Auftrag derart erfolgreich aus, dass die aktuelle Mission und damit seine Betriebszeit bis mindestens Ende 2022 verlängert wurden.

High Resolution Stereo Camera AX für den Einsatz in Flugzeugen Quelle: DLR

Die Kamera besitzt neun quer zur Flugrichtung angeordnete Zeilensensoren, die aus jeweils über 5.000 sieben Mikrometern kleinen CCD-Pixeln bestehen. Fünf der Sensoren erzeugen aus verschiedenen Blickwinkeln die hochaufgelösten Aufnahmen als Grundlage für 3D-Bilder, vier Sensoren liefern multispektrale Aufnahmen im sichtbaren Wellenlängen- und im nahen Infrarot-Bereich.

Die HRSC arbeitet nach dem "Pushbroom"-Prinzip. Neun Bildstreifen werden gleichzeitig in Flugrichtung von neun parallel und hinter einem Objektiv installierten CCD-Sensoren aufgenommen. Fünf der neun CCD-Linien sind in spezifischen Blickwinkeln angeordnet, um die stereophotogrammetrischen Eigenschaften zu gewährleisten. Die anderen vier CCDs sind mit Filtern für die Aufnahme von Multispektralbildern versehen.

Eine modifizierte Version, HRSC-AX, ist für den Einsatz zur digitalen Photogrammetrie in Flugzeugen geeignet. Sie ist robust und mechanisch extrem stabil und erlaubt die Montage verschiedener INS-Systeme direkt am Sensorkopf. Sie verfügt über 9 Sensorzeilen mit je 12.000 Pixeln. Davon dienen 5 panchromatische Stereozeilen der Ableitung von Höheninformationen, während die übrigen 4 Zeilen mit Farbfiltern für infrarotes, rotes, grünes und blaues Licht ausgestattet sind.

Die HRSC wurde Anfang der 90er-Jahre am Institut für Optoelektronik des DLR in Oberpfaffenhofen unter Federführung von G. Neukum entwickelt und bei Dornier-Satellitensysteme (heute Airbus Defence and Space) in Immenstaad gebaut.

Aufnahmeprinzip der HRSC-AX Der HRSC-Sensor beinhaltet als Hauptkomponenten die eigentliche Kamera sowie Peripheriekomponenten für Stabilisierung, Datenspeicherung, Kamerasteuerung und für die Aufzeichnung der Navigationsdaten. Dazu gehören: der Sony Hochgeschwindigkeits-Bandrecorder zur kontinuierlichen Aufzeichnung der Bilddaten über mehrere Stunden eine kreiselstabilisierte Plattform der Firma Zeiss, um hochfrequente Vibrationen und mechanische Schwingungen des Flugzeuges zu dämpfen und durchgängig einen nadirnahen Blickwinkel zu gewährleisten ein Integriertes Applanix-Navigationssystem, bestehend aus einem GPS-Empfänger und einem Inertialsystem (INS) zur fortlaufenden Registrierung der Position, Lage und Orientierung Quelle: DLR

Weitere Informationen:

• Neue Ansätze zur Auswertung und Klassifizierung von sehr hochauflösenden Daten (Andrea Hoffmann, DLR)
• Institut für Planetenforschung (DLR)
• Mission Mars Express - u.a. Bildergalerie (FU Berlin)