Nach fast zwei Jahrzehnten ununterbrochener Beobachtung des Roten Planeten haben die NASA-Raumsonde Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) und ihre Schlüsselkamera HiRISE eine historische Schwelle erreicht: Das bereits einhunderttausendste Bild der Oberfläche des Mars in hoher Auflösung wurde aufgenommen und verarbeitet. Die Millionen Pixel der neuesten Aufnahme, aufgezeichnet am 7. Oktober 2025, enthüllen eine dramatische Landschaft aus Hochebenen und Sanddünen in der Region Syrtis Major, nur etwa 80 Kilometer südöstlich des Jezero-Kraters, in dem der Rover Perseverance forscht. Hinter diesem einen Bild verbirgt sich die Geschichte einer langlebigen Orbiter-Mission, technologischen Ingenieurskunst und der Art und Weise, wie der Mars immer bekannter wird – nicht nur für Wissenschaftler, sondern auch für die breite Öffentlichkeit.

HiRISE, Abkürzung für High Resolution Imaging Science Experiment, ist die leistungsstärkste Kamera, die jemals in eine Umlaufbahn um einen anderen Planeten geschickt wurde. Platziert auf dem MRO schon seit dem Eintritt der Sonde in den wissenschaftlichen Orbit im Jahr 2006, kann diese halbmetrige Teleskopkamera unter günstigen Bedingungen Details mit einer Größe von etwa 30 bis 50 Zentimetern auf der Oberfläche des Mars auflösen. Ein solches Detailniveau hat es ermöglicht, dass Spuren von Rovern, Fallschirme und Krater von ihren Landungen klar erkannt wurden, aber auch viel subtilere geologische Strukturen – Eisablagerungen, dünne Staubschichten, rissige Kanäle und dynamische Dünenformen.

Das neueste Bild von Syrtis Major ist genau ein solches Mosaik subtiler Nuancen. Auf ihm heben sich klar Mesas – flache Erhebungen mit fast senkrechten steilen Hängen – sowie dunkle Bänder von Dünen ab, die sich wie Flüsse aus Sand durch Täler und Niederungen erstrecken. Farbunterschiede, betont durch die spezielle „verstärkte“ Darstellung von HiRISE, enthüllen Veränderungen in der mineralischen Zusammensetzung und der Granulation des Materials. Wissenschaftliche Teams analysieren, wie sich der Wind in dieser Region verhält, aus welchen Richtungen er Sand bringt und auf welche Weise sich dieses Material in natürlichen „Fallen“ des Reliefs fängt und Dünen bildet, die im Laufe der Jahre langsam wandern.

Die Region Syrtis Major ist eine der historisch bekanntesten dunklen Markierungen auf dem Mars, sichtbar schon durch Teleskope des 17. Jahrhunderts. Heute, in der Ära der Orbiter und Rover, ist sie wissenschaftlich noch faszinierender. Sie liegt an der Grenze zwischen uralten vulkanischen Platten und helleren, staubigeren Niederungen, und ihre Dünen und geschichteten Sedimente bewahren Aufzeichnungen über Veränderungen des Klimas, der Windrichtungen und der eventuellen Anwesenheit von Eis näher an der Oberfläche. Die Tatsache, dass sich das einhunderttausendste HiRISE-Bild genau auf dieses Stück Gelände fokussiert, das nur etwa 85 Kilometer vom Standort des Rovers Perseverance im Krater Jezero entfernt ist, verbindet symbolisch Orbiter und Rover in einem einzigartigen Forschungsmosaik.

Mars Reconnaissance Orbiter wurde am 12. August 2005 von Cape Canaveral gestartet und trat am 10. März 2006 in den Orbit um den Mars ein. Nach der Phase des Aerobrakings, während der die Sonde allmählich durch das Durchfliegen der oberen Schichten der Marsatmosphäre abbremste, begann MRO im November 2006 die primäre wissenschaftliche Mission. Obwohl ursprünglich geplant war, dass die Mission nur wenige Jahre dauern würde, arbeitet die Sonde auch heute noch stabil, bereits in der sechsten erweiterten Mission, und ist zum zweitlängstlebenden Orbiter um den Mars geworden, gleich hinter der Mission Mars Odyssey.

Während fast zwanzig Jahren Arbeit hat MRO gemäß offiziellen Daten mehr als 450 Terabit wissenschaftlicher Daten zur Erde übertragen, wovon einen großen Teil genau die HiRISE-Aufnahmen ausmachen. Diese Bilder sind nicht nur beeindruckende „Postkarten“ des Mars. Sie sind die Grundlage für die detaillierte Kartierung der Oberfläche, die Auswahl zukünftiger Landeplätze, die Entdeckung frischer Krater, in denen reines Wassereis ausgeworfen wurde, sowie für die Überwachung saisonaler Veränderungen – von dünnen Ansammlungen von Reif bis zu Staubwolken, die ganze Regionen bedecken.

Die HiRISE-Kamera ist von der Konstruktion her ein starkes Spiegelteleskop mit einem Primärspiegel von 0,5 Metern Durchmesser. Im Brennpunkt befindet sich eine Reihe von CCD-Detektoren, die in drei Spektralbändern aufnehmen: rot, blau-grün und nahinfrarot. In voller Breite erzeugt der rote Kanal Bilder von etwa 6 Kilometern Breite mit einer horizontalen Auflösung von über 20 Tausend Pixeln, während die seitlichen Farbkanäle schmalere Bereiche abdecken, aber die Rekonstruktion von Falschfarben ermöglichen, die Unterschiede in der Zusammensetzung von Gestein und Sand betonen. In der Praxis bedeutet dies, dass eine einzelne HiRISE-Szene, wie das neueste Bild von Syrtis Major, Hunderte von Megabytes an Rohdaten einnehmen kann.

Die einhunderttausendste Aufnahme traf in einem Moment ein, als auch die Kamera selbst Spuren des Alterns trägt. Schon 2023 hörte ein Teil der Elektronik, der mit einem der CCD-Bausteine (sogenanntes RED4) verbunden ist, auf zu arbeiten, was in den Endprodukten eine charakteristische dunkle „Lücke“ in der Mitte des Bildes hinterlässt und die Breite des in Farbe abgedeckten Bereichs verringert. Ingenieure und Wissenschaftler aus dem HiRISE-Team in Arizona betonen, dass dies den wissenschaftlichen Hauptwert der Aufnahmen nicht beeinträchtigt: Es werden weiterhin dieselben räumlichen Auflösungen erzielt, und ein großer Teil des Rahmens ist weiterhin in voller, verstärkter Farbe verfügbar. Parallel werden Möglichkeiten zur teilweisen Wiederherstellung des problematischen Kanals oder zusätzliche Softwarekorrekturen der Artefakte erforscht.

Trotz technischer Herausforderungen ist HiRISE weiterhin das zentrale „Auge“ der NASA-Marsflotte. Genau ihre Aufnahmen, zusammen mit der etwas breiteren, aber niedriger auflösenden Kontextkamera CTX und dem Weitwinkelinstrument MARCI, waren entscheidend bei der Auswahl sicherer und wissenschaftlich interessanter Standorte für die Missionen Phoenix, Curiosity, InSight und Perseverance. Vor jeder Landung inspiziert der Orbiter detailliert potenzielle Gebiete und sucht nach Neigungen, Felsblöcken und Dünen, die ein Risiko für Lander und Rover darstellen könnten. HiRISE hat auch spektakuläre Momente des Eintritts, des Abstiegs und der Landung verfolgt – unter anderem hielt sie den Anblick des Rovers Curiosity fest, während er unter dem Fallschirm über dem Gale-Krater hing, und später denselben Anblick für Perseverance über Jezero.

HiRISE ist zugleich auch ein Instrument, das unsere Sicht auf die Dynamik der Marsoberfläche verändert hat. Die langjährige Überwachung derselben Standorte hat gezeigt, dass Dünen buchstäblich unter dem Einfluss des Windes „marschieren“, manchmal sogar um mehrere Meter pro Jahr. Auch Lawinen aus Eis und Staub an den steilen Hängen der Polkappen, Felsstürze an Klippen sowie das plötzliche Auftauchen dunkler Streifen und Flecken, die mit der saisonalen Verdunstung von gefrorenem Kohlendioxid verbunden sind, wurden aufgezeichnet. All diese Phänomene deuten darauf hin, dass der Mars, obwohl heute kalt und trocken, keine statische Welt ist, sondern ein Planet, der sich weiterhin verändert.

Das neueste Bild von Syrtis Major fügt sich in diese Geschichte einer veränderlichen Landschaft ein. Die dortigen Dünen entstehen als Folge der langfristigen Einwirkung des Windes, der Gesteine zerkleinert, Sand transportiert und ihn im Windschatten hinter Erhebungen ablagert. Mesas und Kraterränder dienen als natürliche Hindernisse und schaffen Zonen, wo sich Wirbel verlangsamen und eine Ladung Sand ablassen. Durch die Analyse der Dicke, Form und Anordnung der Dünen versuchen Wissenschaftler zu rekonstruieren, wie sich die Windrichtungen im Laufe der Jahre, und sogar Jahrzehnte, verändert haben, und wie sehr diese Veränderungen mit den globalen saisonalen Zyklen auf dem Mars verbunden sind.

Besonders interessant ist, dass genau dieser Standort für die Aufnahme von einem Oberschüler über die Plattform HiWish vorgeschlagen wurde. Es handelt sich um ein öffentliches System für Vorschläge von Aufnahmezielen, das allen Interessierten, von Wissenschaftlern bis zu Schülern, ermöglicht, konkrete Standorte auf dem Mars vorzuschlagen, die HiRISE aufnehmen sollte. Das Expertenteam prüft dann den wissenschaftlichen Wert und die technische Machbarkeit des Vorschlags, und ausgewählte Ziele kommen in die Liste der geplanten Beobachtungen. Im Fall des einhunderttausendsten Bildes zeigt die Entscheidung, dem Vorschlag des Schülers stattzugeben, schön, wie sehr der Raum um den Mars auch eine pädagogische und nicht nur eine wissenschaftliche Arena geworden ist.

Die Demokratisierung von Daten ist ein weiterer wichtiger Aspekt des HiRISE-Programms. Aufnahmen werden sehr schnell nach Empfang und grundlegender Bearbeitung in öffentlich zugänglichen Katalogen veröffentlicht, in denen jeder Daten durchsuchen, herunterladen und analysieren kann. Forscher auf der ganzen Welt nutzen diese Bilder zur Erstellung eigener Karten, 3D-Modelle und numerischer Simulationen, während Künstler und Wissenschaftspopularisatoren aus denselben Daten beeindruckende Visualisierungen und Lehrmaterialien schaffen. Die Universität von Arizona entwickelt zusätzlich digitale Geländemodelle (DTM) aus Paaren von HiRISE-Aufnahmen, sodass der Mars durch virtuelle Videos fast so „überflogen“ werden kann, als ob er von einer Drohne aufgenommen wurde.

MRO dient dabei nicht nur als fotografische Plattform. Die Sonde ist eine zentrale Kommunikationsbrücke zwischen Rovern am Boden und Antennen des Deep Space auf der Erde. Durch ihr System aus Antennen und Sendern laufen riesige Mengen an Daten, die Perseverance und Curiosity senden, und MRO sammelt gleichzeitig auch eigene Aufnahmen und Messungen. Die NASA schätzt, dass der Orbiter genug Treibstoff und Ressourcen für die Fortsetzung der Arbeit mindestens bis Mitte der 2030er Jahre hat, was bedeutet, dass HiRISE auch im nächsten Jahrzehnt eine der Hauptquellen für Informationen über die Oberfläche des Mars bleiben wird.

Das einhunderttausendste Bild ist daher nicht nur eine statistische Angabe, sondern auch eine Erinnerung daran, wie sehr sich unser Wissen über den Mars dank eines Orbiters und einer Kamera erweitert hat. Als MRO gestartet wurde, endeten auf der Oberfläche gerade die Missionen Spirit und Opportunity, und Curiosity und Perseverance existierten erst auf Entwürfen. Heute zeichnet HiRISE Spuren mehrerer Generationen von Rovern auf, verfolgt ihre Bewegungen und hält Veränderungen fest, die sie am Boden verursachen. In Kombination mit anderen Instrumenten auf MRO, sowie mit einer Flotte europäischer und indischer Orbiter, wurde eine detaillierte Chronik klimatischer und geologischer Prozesse gewonnen, die die ursprünglichen Erwartungen übertrifft.

Auch das HiRISE-Team selbst betrachtet seine Bilder nicht nur als wissenschaftliche Daten, sondern auch als Gelegenheit, den Mars der breiteren Öffentlichkeit näherzubringen. Durch Projekte wie BeautifulMars E-Books und Podcasts, sowie durch ständige Präsenz in sozialen Netzwerken, wählen sie visuell eindrucksvolle Szenen – wie voluminöse Dünen, geschichtete Gesteine oder nebelgefüllte Kanäle – und verwandeln sie in Geschichten über die Entstehung und Entwicklung des Mars. Das neueste Unterfangen umfasst auch die Aufnahme eines seltenen interstellaren Besuchers, des Kometen 3I/ATLAS, als MRO vorübergehend seine Kamera vom Mars hin zu dunkleren Teilen des Himmels drehte.

In dem Moment, in dem auf den NASA-Seiten Bilder und Videos im Zusammenhang mit der einhunderttausendsten HiRISE-Aufnahme veröffentlicht werden, ist klar, dass dieser Meilenstein kein Ende ist, sondern ein neuer Punkt auf einer wachsenden Datenkurve. Jeder neue Orbit um den Mars ist eine Gelegenheit für die Aufnahme noch eines Fensters in die Vergangenheit und Gegenwart des Roten Planeten. Syrtis Major, mit einer Kombination aus Mesas, Dünen und felsigen Hochebenen, ist in diesem Sinne ein ideales Symbol dessen, was HiRISE am besten kann: Sie verbindet reine Ästhetik der Weltraumfotografie mit präziser wissenschaftlicher Analyse und hinterlässt ein Archiv an Bildern, das noch jahrzehntelang studiert werden wird.