Wie werden Bilder vom Mars übertragen?

Von Marsgestein zu Erdbildschirm: Der Weg der Bilder

Die faszinierenden Bilder des Mars, die uns regelmäßig erreichen, scheinen mit der Geschwindigkeit des Lichts zu reisen. Doch der Weg der Daten von der kargen Marslandschaft bis zu unseren Computerbildschirmen ist deutlich komplexer und spannender als ein einfacher Lichtstrahl. Er beinhaltet eine beeindruckende Technologie-Kette, die die gewaltige Entfernung zwischen den Planeten überbrückt.

Nehmen wir als Beispiel die Bilder, die der Rover Perseverance während seiner Mission sendet. Perseverance selbst verfügt über hochentwickelte Kamerasysteme, die hochauflösende Fotos und Videos aufnehmen. Diese Daten werden zunächst intern gespeichert. Die Übertragung dieser riesigen Datenmengen direkt zur Erde wäre jedoch extrem ineffizient und zeitaufwendig aufgrund der immensen Entfernung und der begrenzten Sendeleistung des Rovers.

Hier kommt das Deep Space Network (DSN) der NASA ins Spiel. Das DSN ist ein globales Netzwerk aus riesigen Radioteleskopen, verteilt über Goldstone (Kalifornien), Madrid (Spanien) und Canberra (Australien). Diese Antennen, mit ihren beeindruckenden Parabolspiegeln, empfangen und senden Signale über extrem große Entfernungen. Sie sind essentiell für die Kommunikation mit Raumfahrzeugen im tiefen Weltraum.

Perseverance überträgt seine Daten nicht direkt zum DSN. Stattdessen nutzt es oft sogenannte Orbiter als Relaisstationen. Ein prominentes Beispiel ist der Mars Reconnaissance Orbiter (MRO), der den Mars umkreist. Perseverance sendet seine Daten zunächst an den MRO, der diese dann als starkes Signal zum DSN weiterleitet. Der MRO fungiert als eine Art “Postbote” im Marsorbit, der die Datenpakete sammelt und in einem günstigeren Moment – berücksichtigt werden müssen die Positionen von Mars, Erde und MRO – zur Erde weitergibt.

Die Datenübertragung erfolgt über Radiowellen. Diese Wellen müssen nicht nur die immense Entfernung überwinden, sondern auch durch die ionisierten Schichten der Mars- und Erdatmosphäre. Die Signale sind extrem schwach, wenn sie die Erde erreichen und erfordern hochsensible Empfänger und komplexe Datenverarbeitungstechniken zur Dekodierung und Rekonstruktion der Bilder. Fehlerkorrekturcodes spielen dabei eine entscheidende Rolle, um Datenverluste während der Übertragung zu minimieren.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die scheinbar mühelose Übermittlung von Bildern vom Mars ein hochkomplexes Verfahren darstellt, das die enge Zusammenarbeit von Rover, Orbiter, dem Deep Space Network und einer beeindruckenden Menge an Signalverarbeitungs- und Datenkompressionstechnologien erfordert. Jedes Bild, das wir vom Mars sehen, ist ein Zeugnis dieses bemerkenswerten technischen Unterfangens. Die kontinuierliche Weiterentwicklung dieser Technologien ermöglicht uns immer detailliertere Einblicke in die faszinierende Welt unseres Nachbarplaneten.