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Weltraumforschung: Software liefert spektakuläre 3D-Panoramen vom Mars

Navigieren auf dem roten Planeten: Tschechische Forscher haben eine Software vorgestellt, die Aufnahmen von Mars-Sonden zu spektakulären 3D-Panoramen zusammensetzt. So sollen Forscher sich besser auf der Oberfläche unseres kosmischen Nachbarn umsehen können.

Mars-Panoramen: Roter Planet aus dem Computer Fotos
Luc Joudrier / ESA

Berlin - Irdische Späher haben große Mengen Bilder vom Mars gesendet, die beiden Roboterfahrzeuge "Spirit" und "Opportunity" zum Beispiel, oder auch die "Phoenix"-Sonde. Eine Gruppe von tschechischen Wissenschaftlern will nun im Rahmen eines EU-Projekts dabei helfen, dass Forscher auf der Erde bei der Flut der Aufnahmen nicht den Überblick verlieren. Sie haben ein Software-Paket entwickelt, dass aus den Fotos dreidimensionale Marslandschaften generiert, in denen sich Forscher ganz nach Belieben umsehen können.

"Das Gefühl direkt vor Ort zu sein, wird Wissenschaftlern ein deutlich besseres Verständnis der Bilder ermöglichen", sagt Michal Havlena von der Technischen Universität in Prag. Er hat das Programm auf dem Europäischen Planetenforscherkongress in Potsdam vorgestellt. Die dreidimensionalen Landschaften können aus jedem beliebigen Winkel betrachtet werden. Nutzer können beliebig hinaus- und hineinzoomen. Aus den aufgenommenen Daten und den Kalibrierungsinformationen der Kamera kann die Software die 3D-Bilder auf einem handelsüblichen PC innerhalb von wenigen Minuten berechnen.

Ein dreistufiges Verfahren sorgt dafür, dass das Mars-Erlebnis möglichst realitätsnah wird. Zunächst geht es darum, auf den Bildern Gemeinsamkeiten zu erkennen. Die Software sucht sich dazu bis zu tausend charakteristische Formationen, die auf möglichst vielen Bildern vorkommen. Dann fügt es Aufnahmen zusammen, die sich möglichst ähnlich sind. In einem zweiten Schritt versucht das Programm, aus den Bildern die Position der Kamera im Raum zu bestimmen - und wie sie zwischen den einzelnen Fotos bewegt wurde. In einem dritten und letzten Schritt wird aus den zusammengefügten Bildern eine dreidimensionale Landschaft. Dafür nutzt das Programm die sogenannte Parallaxe, die sich ergibt, wenn die Kamera ein und dasselbe Objekt aus zwei verschiedenen räumlichen Positionen aufnimmt.

Die tschechischen Forscher haben ihr Programm bereits für Aufnahmen angewendet, die die Landesonde "Phoenix" nach einer Grabungsoperation im Marsboden gesendet hat. Nun wollen sie weit größere Teile der Marsoberfläche rekonstruieren, indem sie Fotos der Sonden "Spirit" und "Opportunity" zu 3D-Aufnahmen zusammenfügen.

chs

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