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Auf dem Weg den Roten Planeten zu erobern

JOANNEUM RESEARCH DIGITAL ist an der Marserkundung beteiligt und erstellt 3D-Rekonstruktionen für die taktische Planung des ExoMars Rover-Einsatzes.

Auf dem Weg den Roten Planeten zu erobern
Rover “Im Analysieren”. Foto: DI Gerhard Paar
Auf dem Weg den Roten Planeten zu erobern
“Mars Terrain Simulator” (MTS) generiert 3D Modelle. Foto: DI Arnold Bauer

ExoMars-2020 ist ein europäisch-russisches Projekt der Europäischen Weltraumagentur ESA und der russischen Roscosmos State Corporation zur Erforschung des Mars, seiner Oberfläche, Atmosphäre und des Klimas aus dem Orbit und auf der Planetenoberfläche. Nach der Landung des Rovers auf der Oberfläche des Roten Planeten im Frühjahr 2021 wird die Landeplattform die Zusammensetzung und Eigenschaften der Marsoberfläche und seiner Atmosphäre untersuchen. Der Rover wird nach Anzeichen vergangenen Lebens auf dem Mars suchen. 

Die erste Phase des ExoMars-Projekts wurde im Jahr 2016 mit dem „Trace Gas Orbiter“ (TGO) gestartet, um Hinweise auf mögliche biologische oder geologische Aktivitäten zu sammeln. ExoMars ist ein Meilenstein des ESA-Explorationsprogramms. Mit dem miniaturisierten Biolabor und fortschrittlichster Robotertechnologie wird die Rover Mission den Roten Planeten erforschen, um Fragen zu beantworten, die die Menschheit seit langem faszinieren. Die Unterstützung durch ESA-Mitgliedstaaten ermöglicht es, die europäischen Elemente fertigzustellen und hält die Mission für einen Start im Juli 2020 auf Kurs. Die gemeinsame ESA / Roscosmos ExoMars Rover-Mission soll Anfang 2021 auf dem Roten Planeten landen und danach nach Zeichen vergangenen und gegenwärtigen Lebens auf dem Mars suchen. Der Rover wird von Turin in Italien aus gesteuert, wo sich das Rover Operations Control Center (ROCC, bereitgestellt von ALTEC/Thales Alenia Space Italy) befindet.

Um die täglichen Operationen des Rovers zu planen, insbesondere um gefährliche Formationen (Klippen, Felsen, Dünen etc.) und die Auswahl der nächsten wissenschaftlich interessanten Ziele zu erkennen, wird während seiner Fahrt auf der Mars-Wüstenoberfläche ein präzises 3D-Modell seiner Umgebung notwendig. Die heimische Forschungsgesellschaft JOANNEUM RESEARCH (Institut DIGITAL mit der Forschungsgruppe für Machine Vision Applications – MVA) wurde von ALTEC beauftragt, die Software zur Erzeugung solcher 3D-Modelle basierend auf den täglichen Bildern der Rover-Navigations- und Lokalisierungskameras (NavCam & LocCam) für die sogenannte "Taktische Planung“ zu entwickeln.

Neben der Bearbeitung der vom Rover kommenden Bilder hat JOANNEUM RESEARCH auch den "Mars Terrain Simulator" (MTS) mit einer Bearbeitungssoftware ausgestattet, um die 3D-Modelle nachgebauter Marslandschaftsformationen im ROCC Indoor-Testgelände zu generieren. MTS wird eine Kopie des ExoMars Rovers beinhalten, um geplante Operationen in einer 1:1 Mars-Analog-Mock-Up-Umgebung während der Mission zu erproben. Beide Aktivitäten haben weit gehende Synergien mit MVAs Beitrag zur 3D-Bildverarbeitung für das wissenschaftliche Kamerasystems ExoMars PanCam.

 

Links:

ExoMars

ExoMars PanCam

European Space Agency

Roscosmos State Corporation

Research Group Machine Vision Applications