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„Der Marsianer“ Mark Watney
NASA-Astronaut Mark Watney ist „Der Marsianer“ im
gleichnamigen Kinofilm. Quelle: 2015 Twentieth Century Fox.
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"Noch Fragen, Neil Armstrong?" - Als
NASA-Astronaut Mark Watney diese Worte ausspricht, ahnt er zum ersten Mal, dass
er vielleicht doch eine ganz kleine Chance auf Rettung hat. Mark Watney ist
"Der Marsianer" im gleichnamigen Film (Kinostart: 8. Oktober), der in
einer nicht allzu fernen Zukunft sein Leben auf dem Roten Planeten zu retten
versucht. Eine wesentliche Rolle spielen dabei topographische und geographische
Karten, die ihm die Orientierung ermöglichen, den monatelangen Weg zum Krater
Schiaparelli zu finden, in dem die rettende Rakete Ares 4 steht.
Wissenschaftler des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) - "im
Hier und Jetzt" auf die hochpräzise topographische Kartierung des Mars
spezialisiert - rekonstruierten die Route mit Stereobilddaten ihrer Marskamera HRSC
und berechneten ein Video, das die spektakuläre Landschaft so zeigt, wie sie
Mark Watney "in der Zukunft" sehen würde.
In der oben beschriebenen Szene ist es Mark Watney gerade
gelungen, mit einem Funkgerät der 1997 auf dem Mars gelandeten Sonde Pathfinder
mit der Bodenstation auf der Erde zu kommunizieren. Möglich war ihm das
Auffinden der gerade einmal schuhkartongroßen Sonde mithilfe von präzisen
geographischen Koordinaten. Diese bilden seit jeher Grundlage allen
wissenschaftlichen Arbeitens zum Thema Mars. Das DLR-Institut für
Planetenforschung berechnet seit bald zwölf Jahren aus Bilddaten des
Kamerasystems HRSC auf der ESA-Raumsonde Mars Express digitale Geländemodelle
der Marsoberfläche. Auf dem Gebiet der Planetenvermessung und -kartierung ist
das Berliner DLR-Institut weltweit führend.
Aufwendig für den Stoff der Zukunft berechnete reale
Marswelt
Die Geschichte des Marsianers beginnt in einer Tiefebene
am nördlichen Wendekreis des Planeten, führt zunächst einige hundert Kilometer
an die südöstliche Grenze von Chryse Planitia und schließlich durch ein enges
Ausflusstal ins Marshochland Richtung Südosten durch das Gebiet Arabia Terra.
Dort versucht Watney mit seinen begrenzten Ressourcen in einem Wettlauf gegen
die Zeit die von der NASA im Krater Schiaparelli "geparkte" Ares
4-Rakete zu erreichen, um mit ihr den Mars zu verlassen. Ein großer Teil des
geschilderten Gebiets, etwa zweieinhalb Millionen hochpräzise topographisch
kartierte Quadratkilometer, wurde von den DLR-Wissenschaftlern erst vor kurzem
als Teil eines globalen Mars-Kartierprojekts vorgestellt.
Aus diesem Datensatz erstellte das DLR eine
Überflugsequenz zum Film "Der Marsianer". Diese wurde aus rund 7300
Stereobildern erzeugt. Aufgrund der detaillierten Geländedaten und der enormen
Ausdehnung des dargestellten Gebiets betrug die durchschnittliche Rechenzeit
pro Bild dabei etwa eine halbe Stunde, so dass insgesamt fast fünf Monate reine
Rechenzeit erforderlich waren. Durch Verteilen der Rechenlast auf mehrere
Computer konnte diese Zeit beträchtlich reduziert werden. Insgesamt nahm die
Produktion des circa fünfminütigen Videos (hier auch in 3D) inklusive
Datenaufbereitung, Schnitt und Vertonung zweieinhalb Monate in Anspruch. Dabei
wurde die Musik eigens für diesen Film komponiert und in 5.1-Surround-Sound
abgemischt. Das gesamte Datenaufkommen betrug etwa zwei Terabyte.
Kein anderer Mars-Datensatz bildet die Realität
großräumig so gut ab
Für Prof. Ralf Jaumann vom DLR-Institut für
Planetenforschung, der "Principal Investigator" des Kameraexperiments
HRSC, ist die Produktion des Überflugsvideos alles andere als eine fachfremde
Spielerei für ein nicht-wissenschaftliches Filmprojekt: "Der Mars
fasziniert, er macht uns immer neugieriger! Ganz viele Menschen interessieren
sich für unsere Forschung, und vor allem junge Menschen wollen wissen, wie es
da oben wirklich aussieht, und wie realistisch es ist, dass wir Menschen dort
oben einmal unsere Spuren hinterlassen könnten. Die Daten unserer Kamera zeigen
den Mars in einer Anschaulichkeit und Detailtreue von oben, wie kaum kein
anderes Experiment, nur die Bilder von der Oberfläche, von Rovern wie
Curiosity, sind noch näher an der Realität dran - aber die zeigen wiederum nur
einen kleinen Ausschnitt. Auch uns sind durch diese Animation wieder ein paar
Details aufgefallen, die wir vorher im räumlichen Kontext noch nicht gesehen
hatten. Deshalb haben wir diesen Film berechnet: Damit kann sich jeder ein Bild
machen, wie es wäre, wenn Mark Watney wirklich durch diese Gebiete fahren
müsste … lediglich bei den Wolken waren wir etwas kreativ, denn die sind - zum
Glück - in den HRSC-Daten nicht enthalten."
Der Marsianer wählt die topographisch einzig logische
Route
Die Originalvorlage bedient sich an allen Stellen der
Watneyschen Odyssee am Wissen der bisher real stattgefundenen
Wissenschaftsmissionen über den Mars: Einen sicheren Landesplatz in der
Chryse-Ebene hatte die NASA schon 1976 für die Sonde Viking 1 ausgesucht; Mars
Pathfinders Landeplatz wurde wegen der nahe gelegenen Mündungen der Täler Ares
und Tiu als Ziel gewählt. Und der beste Weg zur rettenden Ares 4-Rakete im
Krater Schiaparelli führte zwar unendlich mühsam, aber vollkommen logisch,
durch das Mawrth-Tal. Dieses Tal steht wegen seiner wasserhaltigen Tonminerale
an seinen Rändern besonders im Fokus der
aktuellen Marsforschung. Sandstürme treten auf dem Mars häufig auf und
sind in "Der Marsianer" sehr realistisch dargestellt. Und den Weg in
den Krater Schiaparelli, würde er nur über eine Rampe im Nordwestrand des
Kraters schaffen - das wusste Mark Watney anhand seiner 3D-Modelle im
Bordcomputer seines improvisierten Mars-Fahrzeugs.
Kontakte
Elke Heinemann
Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR)
Kommunikation
Tel.: +49 2203 601-2867
Prof. Dr. Ralf Jaumann
Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) Institut
für Planetenforschung, Planetengeologie
Tel.: +49 30 67055-400
Ulrich Köhler
Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR)
DLR-Institut für Planetenforschung
Tel.: +49 30 67055-215