Nach fast zwei Jahrzehnten, in denen er den Roten Planeten umkreist hat, haben NASAs Orbiter Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) und seine hochauflösende Kamera HiRISE einen neuen historischen Meilenstein gesetzt: Das 100.000. Foto der Marsoberfläche wurde aufgenommen. Der am 7. Oktober 2025 festgehaltene Ausschnitt zeigt ein Netzwerk von Mesas und Sanddünen in der Region Syrtis Major, etwa 80 Kilometer südöstlich des Jezero-Kraters, wo der Rover Perseverance forscht. Hinter diesem scheinbar „einen“ Foto stehen zwanzig Jahre systematischer Kartierung, Verfolgung von Veränderungen im Gelände und Sammlung einer enormen Menge wissenschaftlicher Daten, die nun auch bei der Planung künftiger bemannter Missionen helfen.
Fast 20 Jahre ununterbrochene Wache aus dem Orbit
Der Mars Reconnaissance Orbiter wurde im August 2005 von Cape Canaveral aus gestartet und trat am 10. März 2006 in die Marsumlaufbahn ein. Ursprünglich als zweijährige wissenschaftliche Mission konzipiert, ist der MRO dank seines stabilen Betriebs und erfolgreicher Verlängerungen längst über die ursprünglichen Pläne hinausgewachsen und setzt seine Arbeit auch Ende 2025 weit über die projektierte Lebensdauer hinaus fort. Im Laufe der Jahre wurde die Raumsonde zu einer der wichtigsten Säulen der gesamten Marsflotte: Sie sendet nicht nur eigene wissenschaftliche Aufnahmen und Messungen, sondern dient auch als leistungsstarkes Relais für die Datenübertragung von Oberflächenmissionen zur Erde.
Laut NASA hat der MRO bisher mehrere hundert Terabit an wissenschaftlichen Daten gesendet, was ihn zu einer der produktivsten interplanetaren Missionen der Geschichte macht. Ein riesiger Teil dieses wissenschaftlichen Reichtums besteht gerade aus den von HiRISE aufgenommenen Fotos – von detaillierten Aufnahmen von Kratern, Canyons, Eisablagerungen und staubigen Dünen bis hin zu Aufnahmen, die Fallschirme und Rover-Spuren während der Landungen zeigen. Dank solch tiefer Einblicke ist der Mars nicht mehr nur eine abstrakte „rote Scheibe“ am Himmel, sondern eine reale Welt mit einer komplexen geologischen Geschichte und einer dynamischen Oberfläche, die sich auch heute noch verändert.
Der MRO bewegt sich auf einer fast kreisförmigen polaren Umlaufbahn und umkreist den Planeten etwa alle 1 Stunde und 50 Minuten. Aus dieser Perspektive kann er dieselben Gebiete mehrfach beobachten, was Wissenschaftlern die Erstellung von Zeitreihen-Aufnahmen ermöglicht. Wenn diese Serien verglichen werden, wird sichtbar, wie Dünen „wandern“, wie Hänge kollabieren und frische Einschlagkrater auf der Oberfläche auftauchen – all das bietet einen einzigartigen Blick auf aktive Prozesse auf dem Mars.
HiRISE – die Kamera, die Details von der Größe eines Couchtischs sieht
HiRISE, kurz für High Resolution Imaging Science Experiment, ist die leistungsstärkste Kamera, die jemals zu einem anderen Planeten geschickt wurde. Sie ist am unteren („Nadir“-)Teil der Konstruktion des Orbiters montiert, wo sie ständig nach unten auf die Marsoberfläche „blickt“. Im Herzen des Instruments befindet sich ein Primärspiegel mit einem Durchmesser von 0,5 Metern, der eine extrem hohe Auflösung ermöglicht – bis zu ca. 0,3 Meter pro Pixel bei typischer Orbitalhöhe. In der Praxis bedeutet dies, dass die Kamera Details etwa von der Größe eines Couchtischs auf der Planetenoberfläche unterscheiden kann.
Das Instrument mit einer Masse von etwa 65 Kilogramm wurde unter der Leitung des Laboratoriums für Planetenwissenschaften der University of Arizona entwickelt, während die Kamera von Ball Aerospace & Technologies Corp. gebaut wurde. In Zusammenarbeit mit NASAs Jet Propulsion Laboratory (JPL) in Kalifornien plant dieses Team seit fast zwei Jahrzehnten Aufnahmen, verarbeitet Daten und veröffentlicht Bilder in öffentlichen Archiven. HiRISE nimmt im sichtbaren und nahen Infrarotbereich in mehreren verschiedenen Kanälen auf, was die Erstellung sowohl klassischer „rotbrauner“ Marsaufnahmen als auch komplexerer Falschfarben-Komposite ermöglicht, die Unterschiede in der mineralischen Zusammensetzung und Bodenbeschaffenheit hervorheben.
HiRISE ist nicht bloß ein „Fotoalbum“ des Mars. Es dient Wissenschaftlern als Werkzeug zur Untersuchung aktiver Oberflächenprozesse und der Entwicklung der Landschaft: Es verfolgt Erdrutsche an steilen Hängen, den Einsturz von Kraterwänden, saisonale Ablagerungen von Kohlendioxidfrost und Spuren von Staubstürmen. Zudem ist das Instrument entscheidend bei der Auswahl sicherer und wissenschaftlich interessanter Orte für künftige Landungen von Raumfahrzeugen und Rovern.
100.000. Bild: Sanddünen und Tafelberge in Syrtis Major
Das jubiläumsmäßige 100.000. Foto, aufgenommen am 7. Oktober 2025, konzentriert sich auf die Region Syrtis Major – einen breiten dunklen Gürtel auf der nordöstlichen Hemisphäre des Mars, der bereits im 19. Jahrhundert die Aufmerksamkeit der ersten Beobachter durch Teleskope auf sich zog. Heute wissen wir, dass es sich um ein weitläufiges Vulkanplateau handelt, das durch antike Lavaströme und Erosion geformt wurde. In diesem historisch wichtigen Gebiet wählte HiRISE einen Bildausschnitt etwa 80 Kilometer südöstlich des Jezero-Kraters, wo sich in der Ferne der Rover Perseverance bewegt.
Auf der Aufnahme stechen Mesas – tafelartige Erhebungen mit steilen Rändern – und wellenförmige Dünenbänder hervor, die die Vertiefungen dazwischen ausfüllen. Dunklerer Sand, der sich in Dünenkämmen ansammelt, deutet darauf hin, dass der Wind auch heute noch ein mächtiger Bildhauer dieser Landschaft ist, der Partikel verweht und sie in natürlichen „Fallen“ ablagert, die durch Reliefhindernisse entstehen. Wissenschaftler versuchen durch die Analyse dieses Fotos besser zu verstehen, woher der vom Wind getragene Sand stammt, auf welchen Wegen er sich bewegt und warum bestimmte Dünenformen gerade an diesen Stellen auftreten.
Syrtis Major ist besonders interessant, da es sich in einer Zone befindet, in der verschiedene geologische Einheiten aufeinandertreffen – altes vulkanisches Gelände, tiefer liegende Krater und Ablagerungen, die vielleicht einst mit Wasser oder Eis in Verbindung standen. In Kombination mit Daten anderer Instrumente auf dem MRO und anderen Orbitern hilft das neue HiRISE-Bild zu rekonstruieren, wie sich Vulkanismus, Erosion, Eiszeiten und Staubstürme in diesem Gebiet über Milliarden von Jahren abwechselten.
Ein sich verändernder Mars: Dünen, die „reisen“, und Lawinen an Hängen
Einer der bedeutendsten Beiträge der HiRISE-Kamera ist die Entdeckung, dass der Mars keine statische, „fossile“ Welt ist, sondern ein Planet, dessen Oberfläche sich immer noch sichtbar verändert. Beim Vergleich von Aufnahmen derselben Orte im Abstand von einigen Jahreszeiten oder Jahren haben Wissenschaftler festgestellt, wie sich Dünenfelder bewegen – einzelne Strukturen „wandern“ mit einer Geschwindigkeit von einigen zehn Zentimetern bis zu mehreren Metern pro Jahr, abhängig von den lokalen Windbedingungen und der Verfügbarkeit von losem Material.
HiRISE hat auch Lawinen und Erdrutsche an steilen Hängen dokumentiert, insbesondere an den Rändern der nördlichen Polarkappe. Dort werden die winterlichen Schichten aus gefrorenem Kohlendioxid und Wasser im Sommer instabil; wenn das Eis einbricht oder den Hang hinuntergleitet, entstehen dramatische Staub- und Trümmerwolken, die in einer Reihe von Fotos festgehalten wurden. Solche Phänomene geben Einblick darin, wie schnell geologische Strukturen geformt und gelöscht werden, was wichtig für die Interpretation der „Abdrücke“ alter Prozesse ist, die in den Felsen erhalten geblieben sind.
Die Leiterin des MRO-Wissenschaftsprogramms, Leslie Tamppari vom JPL, betonte, dass gerade diese Fähigkeit, Veränderungen im Zeitverlauf zu verfolgen, einer der Hauptgründe ist, warum HiRISE so wertvoll ist. Die Kamera zeigt nicht nur, wie sehr sich der Mars von der Erde unterscheidet, sondern auch, wie sehr einige Prozesse – Dünenbewegung, Erdrutsche, saisonales Einfrieren und Auftauen – global erkennbar sind, obwohl sie unter völlig anderen Druck- und Temperaturbedingungen stattfinden.
Vom Klassenzimmer in den Orbit: Der Schüler, der den Ausschnitt wählte
Eine zusätzliche Dimension erhält diese Geschichte durch die Tatsache, dass das Ziel der 100.000. Aufnahme von einem Schüler über die Plattform HiWish vorgeschlagen wurde. Dabei handelt es sich um ein Online-Programm, das vom Team der HiRISE-Kamera unterhalten wird und in dem jeder – vom Wissenschaftler bis zum Schüler und Astronomiebegeisterten – Marsgebiete vorschlagen kann, die es wert wären, in hoher Auflösung fotografiert zu werden. Nach einer fachlichen Bewertung der Vorschläge werden die ausgewählten Ziele in den Flug- und Aufnahmeplan aufgenommen.
Dieser Ansatz öffnet die Tür für Bürgerwissenschaft (Citizen Science) und Bildung: Schüler lernen, wie eine Weltraummission geplant wird, was Orbitaldynamik bedeutet, wo die technischen Grenzen des Instruments liegen und warum ein bestimmter Aufnahmewinkel wichtig ist. Wenn ihr Vorschlag genehmigt wird, ist das Ergebnis nicht nur „ein weiteres Foto“, sondern ein sehr realer Beitrag zur globalen Mars-Datenbank. Genau so entstand auch die Aufnahme von Syrtis Major, die als 100.000. HiRISE-Bild in die Geschichte einging.
Für Wissenschaftler lenken solche Vorschläge manchmal die Aufmerksamkeit auf Regionen, die sonst im Hintergrund geblieben wären. Für Schulen und Lehrer ist es eine Gelegenheit, Schüler in reale Forschungsprozesse einzubeziehen, weit über den Rahmen des Klassenzimmers hinaus. Das vom Schüler vorgeschlagene Bild von Syrtis Major wird nun in denselben Labors analysiert, in denen Pläne für künftige bemannte Missionen ausgearbeitet werden.
3D-Modelle und virtuelle Überflüge durch die Marslandschaft
Das Team der University of Arizona, das die HiRISE-Kamera steuert, begnügt sich nicht nur mit der Veröffentlichung „flacher“ Bilder. Mithilfe von Stereobildpaaren – Paaren von Fotos desselben Gebiets, die unter leicht unterschiedlichen Winkeln aufgenommen wurden – werden detaillierte dreidimensionale Geländemodelle erstellt. Auf Basis dieser Modelle ist es möglich, virtuelle Überflüge über Marstälern, Kraterrändern oder Dünenfeldern zu generieren.
Solche 3D-Darstellungen dienen nicht nur der Popularisierung, sondern haben auch einen konkreten operativen Wert. Ingenieure, die Rover-Fahrwege planen, können beispielsweise virtuell über das Gelände „gehen“, Steigungen untersuchen und einschätzen, wo Räder stecken bleiben könnten oder wo Steine ein Risiko darstellen könnten. Wissenschaftler hingegen erhalten einen viel präziseren Einblick in die Stratigraphie – die Abfolge von Gesteinsschichten – und können so einzelne geologische Strukturen besser mit möglichen Episoden vulkanischer Aktivität, Erosion oder dem Vorhandensein von Wasser verknüpfen.
Für die breite Öffentlichkeit verändern virtuelle Überflüge über Gebiete wie Syrtis Major oder den Jezero-Krater die Wahrnehmung des Mars stark. Wenn hochdetaillierte Modelle mit Daten zu Farbe, Reflektivität und Relief kombiniert werden, erhält der Zuschauer den Eindruck, eine Dokumentation zu sehen, die mit einer Drohne über einer einsamen, aber sehr realen Wüste auf der Erde gefilmt wurde. Gerade solche Darstellungen sind oft der Einstiegspunkt für junge Menschen, die sich später für ein Studium der Geologie, Physik oder Ingenieurwesen entscheiden.
MRO als Rückgrat des Mars-Kommunikationsnetzes
Obwohl die Nachricht vom 100.000. HiRISE-Bild im Vordergrund steht, ist der MRO gleichzeitig das Arbeitstier im Hintergrund der meisten Marsmissionen. Dank seiner leistungsstarken Antennen und des hochentwickelten Kommunikationssystems übernimmt der Orbiter Daten von den Rovern auf der Oberfläche – wie Curiosity und Perseverance – und sendet sie zur Erde, wo sie vom Deep Space Network der NASA empfangen werden. Auf demselben Weg in umgekehrter Richtung gelangen Befehle und neue Programmanweisungen für die Rover.
Heute sind im System um den Mars mehrere Missionen verschiedener Weltraumorganisationen aktiv, darunter die NASA, die Europäische Weltraumorganisation (ESA), China und die Vereinigten Arabischen Emirate. MRO stellt weiterhin einen der Schlüsselknoten dieses Netzwerks dar, auch wenn ein Teil der Kommunikationslast mit anderen Orbitern wie Mars Odyssey und europäischen Missionen geteilt wird. Gleichzeitig stehen einige Sonden – wie NASAs MAVEN-Orbiter – vor technischen Schwierigkeiten, was die Bedeutung zuverlässiger Veteranen wie dem MRO weiter unterstreicht.
Die Aufrechterhaltung dieser unsichtbaren „Infrastruktur“ ist von entscheidender Bedeutung für die Zukunft der Marserkundung. Jeder Plan zur Entsendung neuer Rover, Lander oder eines Tages einer bemannten Besatzung stützt sich darauf, dass im Orbit ein stabiles Relaisnetzwerk existiert, das große Datenmengen zurück zur Erde senden kann. HiRISE hat als das leistungsstärkste „Auge“ dieses Netzwerks eine Doppelrolle: Es liefert gleichzeitig einen detaillierten Blick auf das Gelände und trägt zur Sicherung der Kommunikationskapazität bei.
Suche nach Wasser, Eis und sicheren Landeplätzen
Von Beginn der Mission an war die Hauptaufgabe des MRO die Suche nach Spuren einer älteren, feuchteren Phase des Mars. Kombinierte Daten von HiRISE und anderen Instrumenten haben zahlreiche Strukturen enthüllt, die darauf hindeuten, dass einst flüssiges Wasser durch Canyons und Täler floss – von fächerförmigen Ablagerungen an Kraterrändern bis hin zu Kanälen, die an ausgetrocknete Flussbetten erinnern. In jüngerer Zeit hat der Orbiter auch geholfen, unterirdische Eisablagerungen zu identifizieren, die eines Tages als Schlüsselressource für menschliche Missionen dienen könnten.
HiRISE ist dabei besonders wichtig in den Endphasen der Landeplatzwahl. Während Instrumente mit geringerer Auflösung breite Interessengebiete anzeigen können, „zoomt“ HiRISE bis auf eine Ebene heran, auf der ein einzelner Felsbrocken zu sehen ist, der einen Lander oder Rover gefährden könnte. Genau eine solche detaillierte Analyse war entscheidend bei der Auswahl von Orten wie dem Gale-Krater, in dem Curiosity tätig ist, und Jezero, wo Perseverance arbeitet.
Die Region Syrtis Major, die auf dem 100.000. Bild gezeigt wird, ist Teil eines größeren Puzzles. Obwohl dort vorerst keine Landung geplant ist, hilft das Verständnis darüber, wie sich Sand und Staub in solchen Regionen verhalten, Ingenieuren und Wissenschaftlern, Risiken auch in anderen Teilen des Planeten einzuschätzen. Wenn beispielsweise Dünen schnell wandern, kann dies bedeuten, dass Ausrüstung, die über mehrere Jahre auf der Oberfläche gelassen wird, verschüttet oder intensiver Erosion ausgesetzt wird.
Die langlebigste Kamera auf einer fremden Welt
HiRISE arbeitet seit 2006 und hat im Laufe der Jahre, wie der gesamte Orbiter, eine Reihe von Herausforderungen durchlaufen. Einzelne Teile der Elektronik zeigen Alterserscheinungen, und Ingenieure mussten die Betriebsmodi anpassen, um die Lebensdauer des Instruments zu verlängern und das Auftreten von Artefakten auf einigen Detektoren zu kompensieren. Trotzdem bleibt die Bildqualität extrem hoch, und das Team schafft es weiterhin, neue Beobachtungen zu planen, die wissenschaftlich relevante Informationen liefern.
NASA schätzt, dass der MRO immer noch über eine beträchtliche Menge Treibstoff verfügt und seine Arbeit bis in die 2030er Jahre fortsetzen könnte, vorausgesetzt, die Schlüsselsysteme bleiben stabil. Eine solche Ausdauer ist besonders beeindruckend, wenn man bedenkt, dass es sich um eine Raumsonde handelt, die seit fast 20 Jahren Temperaturextreme, Strahlung und gelegentliche Kommunikationsunterbrechungen überlebt und gleichzeitig die präzise Orientierungskontrolle aufrechterhält, die für die Aufnahme ultrascharfer Bilder des Mars erforderlich ist.
Jede neue Datenreihe aus dem HiRISE-Archiv – ob Stereobilder für 3D-Modelle, Details frischer Krater oder Darstellungen saisonaler Veränderungen – gliedert sich sofort in den bereits bestehenden enormen Reichtum ein. Gemeinsam bieten diese Daten einen Rahmen, in dem Theorien über die klimatische und geologische Entwicklung des Mars getestet werden können, aber auch umfangreiche Kataloge potenzieller Ressourcen für künftige Kolonien vorbereitet werden können.
HiRISE und Mars als Teil des alltäglichen Internets
Ein weiterer wichtiger Aspekt des HiRISE-Projekts ist die Offenheit der Daten. Ein Großteil der Aufnahmen wird kurz nach der Verarbeitung über Online-Archive und spezialisierte Portale der Öffentlichkeit zugänglich gemacht. Interessierte Nutzer können Bilder durchsuchen, hochauflösende Dateien herunterladen oder die Datenbank sogar nach Koordinaten und Geländetyp durchsuchen. So wandert der Mars allmählich aus der Domäne wissenschaftlicher Arbeiten in den Alltag – in Schulprojekte, populärwissenschaftliche Artikel und sogar Kunstinstallationen, die reale Daten vom Planeten nutzen.
Auf den NASA-Seiten zur Mission Mars Reconnaissance Orbiter findet man eine Übersicht der wichtigsten Fakten über die Raumsonde, die Instrumente und die bedeutendsten Entdeckungen. Spezielle Seiten sind auch der HiRISE-Kamera selbst gewidmet, ebenso wie Bildergalerien, die regelmäßig aktualisiert werden. Zudem berichten zahlreiche Medien und wissenschaftliche Organisationen regelmäßig über neue Aufnahmen und ergänzen sie mit populärwissenschaftlichen Beschreibungen und Visualisierungen.
Für künftige Forschergenerationen wird dieses angesammelte visuelle und datentechnische Erbe eine unschätzbare Ressource sein. Jede neue Marsmission, ob orbital oder auf der Oberfläche, stützt sich bereits heute auf die Weltkarte, die zu einem großen Teil gerade von HiRISE gezeichnet wurde. Wenn Astronauten eines Tages den Sand des Roten Planeten betreten, ist es sehr wahrscheinlich, dass sie auf Gelände wandern werden, das Jahre zuvor auf Bildschirmen auf der Erde gerade dank dieser Kamera bekannt wurde.
Jubiläumsaufnahme als Symbol einer neuen Forschungsphase
Das hunderttausendste Bild der HiRISE-Kamera ist mehr als eine symbolische Zahl – es markiert eine reife Phase der Marsexploration. Anstatt einzelner, isolierter Entdeckungen verfügen Wissenschaftler nun über ein fast kontinuierliches „Tagebuch“ von Oberflächenveränderungen und geologischen Strukturen über den gesamten Planeten hinweg. In diesem Zusammenhang wird die Aufnahme von Syrtis Major zu einem Referenzpunkt: Ein Beispiel dafür, wie durch präzise Planung, Einbeziehung der Öffentlichkeit und langfristige Beobachtung eines Planeten ein wissenschaftliches Archiv entsteht, das einzelne Missionen überdauern wird.
Dabei fungieren MRO und HiRISE als Brücke zwischen Gegenwart und Zukunft. Einerseits handelt es sich um eine Mission, die in einer Ära begann, als die ersten Rover der neuen Generation gerade erst begannen, auf dem Mars zu fahren, und andererseits um eine Plattform, die anscheinend auch die ersten Vorbereitungen für bemannte Landungen miterleben wird. Jedes neue Bild – einschließlich dieses 100.000. – ist ein weiteres Puzzleteil, das uns helfen wird, den Mars nicht nur als Forschungsobjekt zu sehen, sondern als künftigen Nachbarn im Sonnensystem, mit dem wir eines Tages vielleicht mehr als nur ferne Radiosignale teilen werden.
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Erstellungszeitpunkt: 7 Stunden zuvor