{"id":6601,"date":"2023-03-16T10:16:21","date_gmt":"2023-03-16T09:16:21","guid":{"rendered":"https:\/\/www.joanneum.at\/digital\/?p=6601"},"modified":"2024-07-17T11:39:45","modified_gmt":"2024-07-17T09:39:45","slug":"wie-die-forschung-den-mars-in-augenschein-nimmt","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.joanneum.at\/digital\/wie-die-forschung-den-mars-in-augenschein-nimmt\/","title":{"rendered":"Wie die Forschung den Mars in Augenschein nimmt"},"content":{"rendered":"

Seit der Mars Rover Perseverance am 19. Februar 2021 das erste Bild auf die Erde sandte, wird eine enorme Menge an (Bild)Daten generiert. Diese gilt es von den Forschenden zu einem gro\u00dfen Ganzen zusammenzuf\u00fchren, zu interpretieren und zu visualisieren. Wie man aus der Vielzahl an Daten naturgetreue 3D-Visualisierungen kreiert und welche Informationen man daraus gewinnen kann, ist allerdings hoch komplex.\u00a0Gerhard Paar\u00a0von\u00a0DIGITAL<\/a>, dem Institut f\u00fcr digitale Technologien der JOANNEUM RESEARCH, ver\u00f6ffentlichte k\u00fcrzlich mit einem 19-k\u00f6pfigen internationalen Forschungsteam einen umfangreichen State-of-the-Art Report \u00fcber die missionsumspannende dreidimensionale Datenaufbereitung.<\/p>\n

\u00d6sterreichische Forschung<\/h2>\n

Von \u00f6sterreichischer Seite sind f\u00fcr die 3D-Datenauswertung die JOANNEUM RESEARCH und das\u00a0VRVis<\/a>\u00a0Zentrum f\u00fcr Virtual Reality und Visualisierung, dessen Forscher*innen das Visualisierungswerkzeug\u00a0PRo3D<\/a>\u00a0entwickelt haben, sowie die \u00d6sterreichische Akademie der Wissenschaften (\u00d6AW<\/a>) an der Mars-2020-Mission beteiligt. \u201eWir haben erstmals das Zusammenspiel der unterschiedlichen im Zuge der Mission verwendeten 3D-Werkzeuge und ihre Synergien untersucht und zusammengefasst\u201c, erkl\u00e4rt Erstautor Gerhard Paar. Als Grundlage f\u00fcr die Erzeugung von dreidimensionalen Bildern dienen eine am Mars-Rover angebrachte Stereobildkamera \u2013 die Mastcam-Z \u2013 und weitere Kameras, welche die Daten liefern. VRVis-Forscher Christoph Traxler erkl\u00e4rt den Stand der Technik: \u201ePRo3D liefert f\u00fcr die geologische Interpretation notwendige Mess- und Visualisierungswerkzeuge und wird f\u00fcr die Produktion von Abbildungen in Publikationen sowie h\u00f6chst-aufl\u00f6sende Videos verwendet, die auch f\u00fcr niederschwellige Wissenschaftskommunikation essenziell sind. Unsere Tools sind an Untersuchungen der Oberfl\u00e4cheneigenschaften des Marsbodens ebenso beteiligt wie an geologischen Analysen in Distanzen bis zu etwa 100 Metern.\u201c Die interaktive 3D-Rekonstruktion erm\u00f6glicht Planetenwissenschafter*innen eine realit\u00e4tsnahe Erkundung und Analyse, die der im Feld nahekommt. Laut Christian Koeberl (Universit\u00e4t Wien\/\u00d6AW) wird damit ein wesentlicher Beitrag zum Verst\u00e4ndnis des Mars-Klimas der letzten drei Milliarden Jahre, der Geschichte und R\u00fcckbildung von Wasser auf dem Mars sowie der Erkl\u00e4rung geologischer Prozesse geleistet.<\/p>\n

Visualisierungstools erschaffen das gro\u00dfe Ganze<\/h2>\n

Insgesamt sind es an die 10 Bildverarbeitungstools, die bei diesem gigantischen l\u00e4nder\u00fcbergreifenden Projekt im Einsatz sind und die die 3D-Modellierung und 3D-Visualisierung erm\u00f6glichen, einige davon sind \u00f6ffentlich verf\u00fcgbar. Damit l\u00e4sst sich die Marsoberfl\u00e4che aus den Bildern rekonstruieren und 3D-Datenprodukte mit unterschiedlichsten Informationen \u00fcber die Marsoberfl\u00e4che erstellen. Beispiele daf\u00fcr sind H\u00f6hen- oder Entfernungskarten, die die 3D-Koordinaten jedes Punktes aufzeichnen. In Kombination mit Daten von anderen Sensoren oder Quellen \u2013 einschlie\u00dflich 3D-Modellen von Satelliten \u2013 und in verschiedenen Ma\u00dfst\u00e4ben wird die Interpretation und Verortung der verarbeiteten Produkte zus\u00e4tzlich verbessert. Die dreidimensionalen Datenprodukte werden dann f\u00fcr die Navigation des Rovers, f\u00fcr die exakte Visualisierung der Marsoberfl\u00e4che sowie f\u00fcr exakte r\u00e4umliche Vermessungen verwendet \u2013 teilweise genauer, als das auf der Erde mittels GPS m\u00f6glich ist. Die 3D-Vision-Verarbeitung und -Visualisierung ist ein wesentliches missionsweites Hilfsmittel, um wichtige Fragen der Planetenforschung wie die vorherrschende Windrichtung in unterschiedlichen Epochen, die Bodenzusammensetzung oder den geologischen Ursprung zu l\u00f6sen.<\/p>\n

Mars-2020-Mission<\/strong><\/b><\/p>\n