PRISMA-Blog
 
 

Weit weg, und doch ganz nah dran

27. Juni 2011, 09.30, Petra Kuß, 0 Kommentar/e
Eine detailgetreue 3D-Animation des PRISMA-Formationsfluges bietet dem Betrachter eine einmalige Perspektive. Aus der Nähe und von oben herab sind die Manöver des Satelliten-Gespannes genau zu verfolgen. Im folgenden Beitrag erfahren Sie, wie eine solche Animation entsteht.

Die Darstellung von komplexen Vorgängen und Bewegungen mit grafischen Mitteln und Computerberechnungen ist eine gute Methode, um komplizierte Sachverhalte besser und anschaulicher erklären zu können. Wir kennen nun schon die faszinierenden Live-Bilder, die mit den Kameras des größeren Mango erstellt wurden - darauf sehen wir Aufnahmen von dem kleineren Tango und von der Erde. Leider sind solche Bilder aber nur eine Momentaufnahme und sozusagen "einseitig". Zum besseren Verständnis der Bewegungen der beiden zueinander und zur Erläuterung einzelner Experimente kann eine 3D-Animation hilfreich sein. Sie veranschaulicht die Position und die Lage der Satelliten zueinander und vermittelt in einmaliger Sichtweise, wie nahe sich die beiden Satelliten wirklich kommen.

 Animation der PRISMA-Mission

Die hier gezeigte Animation entstand, als sich die beiden Satelliten bereits in ihrer Umlaufbahn befanden und die ersten Experimente abgeschlossen waren. Was Sie hier an Bewegung sehen, basiert auf realen Daten. Die mit GPS ermittelten Positionen der Satelliten wurden per Telemetrie an die Bodenstation gesendet und dort verarbeitet. Im Deutschen Raumfahrt-Kontrollzentrum (German Space Operations Center, GSOC) wurden die Positions- und Rotationsdaten der beiden Satelliten aufbereitet und für das Animations-Team der Abteilung "Wissenschaftskommunikation und Visualisierung" (WV) im DLR in Oberpfaffenhofen exportiert. Diese Abteilung gehört zum Deutschen Datenfernerkundungszentrum (DFD) des DLR und hat sich zur Aufgabe gemacht, komplexe wissenschaftliche Daten und Themen so aufzubereiten, dass auch fachfremde Wissenschaftler und Laien sie verstehen und Medien- und Fernsehanstalten sie für ihre Zwecke nutzen können.

Zur Erstellung der PRISMA-Animationen nutzte das Team von WV professionelle Animations- und Schnittsoftware, wie 3ds MAX Design und Adobe After Effects. Bevor die Satelliten jedoch animiert werden konnten, mussten die maßstabsgetreuen CAD-Modelle erst importiert und aufbereitet werden. Denn die CAD-Modelle beinhalten jede Schraube und jedes Detail der Satelliten und sind in dieser Rohform nicht in Animationen einsetzbar. Zusätzlich mussen dann die aufbereiteten Modelle mit Texturen versehen werden, um einen realistischen Eindruck zu vermitteln.

Um die Satelliten Mango und Tango nun "auf die richtigen Bahnen zu bringen", wurden die vom GSOC gelieferten Daten mittels Max-Skript umgerechnet und in das 3D-Animationsprogramm eingelesen. Daraus konnten dann die Bewegungen der Satellitenmodelle generiert werden. Das war aber noch längst nicht alles - denn der Anspruch des Teams ist, dass auch alles andere stimmig ist. Deshalb wurden nicht nur Abstände und Größenverhältnisse der Satelliten zu einander und zur Erde beachtet, sondern auch der Sonnenstand und die Tag-/Nachtgrenze berücksichtigt. So kann man bei diesen Animationen auch von einer "Real-Simulation" sprechen.

Die hohe Genauigkeit der Orbitdaten (bis auf den Zentimeter) spiegelt sich auch in der Animation wieder - wir sehen eine vollkommen glatte Flugbahn. Und zur Krönung wird bei der Annäherung von Mango an Tango eine Live-Bildaufnahme eingeblendet, die die DVS-Kamera an Bord von Mango aufgenommen hat. Und wenn Sie genau hinsehen, können Sie sogar die VBS-Kamera erkennen!


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