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Internationale Raumstation ISS
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NightPod - Kamerasystem lässt Städte scharf in der Nacht leuchten

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  • ESA%2dAstronaut André Kuipers mit der NightPod%2dKameratechnik

    ESA-Astronaut André Kuipers mit der NightPod-Kameratechnik

    Der niederländische ESA-Astronaut André Kuipers hat während seiner "PromISSe"-Mission sehr viele, schöne Aufnahmen mit der NightPod-Kameratechnik geschossen.

  • Nacht über Berlin

    Nacht über Berlin

    Auf der NightPod-Aufnahme kann man sogar noch den ehemaligen renzverlauf des bis zum 3. Oktober 1990 geteilten Berlins sehen. Die gelbscheinende Stadtbeleuchtung gehört zum westlichen Teil und die grünschimmernde zum östlichen - ehemaligen DDR-Teil - von Berlin.

  • Rheinische Metropole aus 400 Kilometer Höhe

    Rheinische Metropole aus 400 Kilometer Höhe

    Die Stadt Köln strahlt hell erleuchtet am nordwestlichen Bildrand. Folgt man dem Rhein nach Süden, zeichnet sich die ehemalige Bundeshauptstadt Bonn als leuchtender "Schlauch" um den dunklen Fluss herum ab. Ganz links oben ist die Stadt Aachen in der Nähe der deutsch-holländischen Grenze zu erkennen.

Hintergrund und wissenschaftliche Ziele:

Die Internationale Raumstation zieht mit einer Geschwindigkeit von circa 28.000 Stundenkilometern ihre Bahnen um die Erde. Bei Nacht gestochen scharfe Bilder von unserem Heimatplaneten zu schießen, ist dabei für die Crew keine leichte Aufgabe. Die notwendigen hohen Belichtungszeiten führten bislang zu einem "Verwischen" der Bilder, wie es jeder Hobbyfotograf kennt. Um dieses Problem zu lösen, beauftragte die ESA direkt die kleine niederländische Firma Cosine Science & Computing BV. Doch auch aus Deutschland kommen wesentliche Beiträge zu Entwicklung und Bau des sogenannten "NightPod": Die in Berlin ansässige KMU Astro- und Feinwerktechnik Adlershof GmbH hilft den Astronauten dabei, die Erde auch bei Nacht klar und scharf festzuhalten. Sie entwickelte nicht nur die Mechanik des NightPod. Auch die Schnittstelle zur Raumstation sowie ausgewählte Tests lagen in den Händen der Konstrukteure und Ingenieure. Eine besondere Herausforderung bei Projekten für die bemannte Raumfahrt sind dabei die besonders hohen Sicherheitsanforderungen, um Verletzungen der Astronauten zu vermeiden.

Experimentbeschreibung:

Der NightPod ist im Prinzip ein motorisiertes Stativ (Tripod = Dreibein), das in der der ISS-Aussichtsplattform Cupola untergebracht ist. Der Astronaut gibt die Koordinaten des Motivs, das er mit der Kamera einfangen will, ein. Außerdem gibt er an, in welcher Höhe die ISS diesen Punkt überfliegen wird. Danach ist der NightPod in der Lage, die Flugbahn der ISS automatisch auszugleichen und die Kamera und das Objektiv so auszurichten, dass das anvisierte Motiv stets im Zentrum bleibt. Das Einstellen des Systems ist für die Astronauten ein Kinderspiel: In nur etwa 15 bis 20 Minuten ist der NightPod für gestochen scharfe Nachtaufnahmen der Erde bereit. Schwierig dabei ist nicht die Technik sondern das vorhandene Streulicht in der Station. Mit schwarzen Tüchern müssen die Astronauten dafür sorgen, dass kein Licht aus dem Inneren der Raumstation in die Cupola gelangen kann. Da sie durch Fenster fotografieren, müssen sie auch Reflexionen vermeiden.

Eine spezielle Kamera ist für die Nachtaufnahmen nicht notwendig. Grundsätzlich kann jeder Vollformat-Apparat dafür genutzt werden - aktuell eine Nikon 3DS. Eine Belichtungszeit von 1/4 Sekunde bei ISO 3200 hat sich als ideale Einstellung für die Nachtaufnahmen bewährt. Außerdem wählen die Astronauten stets die größtmögliche Blende. Das lichtstarke 85-Millimeter-Objektiv ist hierfür besonders geeignet, hat allerdings den Nachteil, dass die Brennweite einen etwa 160 Kilometer breiten Abschnitt der Erde abdeckt. Eine Metropole, so groß wie London, füllt dabei nicht einmal ein Viertel des Fotos. Hier können sich die Astronauten nur helfen, indem sie digital ins Bild hineinzoomen - leider zu Lasten der Bildqualität.

Status:

Der niederländische ESA-Astronaut André Kuipers hat während seiner PromISSe-Mission im Jahr 2012 erstmals den NightPod installiert, in Betrieb genommen und erste Bilder von Städten bei Nacht aufgenommen. Alle Astronauten werden für den Umgang mit dem NightPod trainiert. Auch Alexander Gerst wird bei seiner kommenden Blue Dot-Mission neue Fotos von der Erde schießen. Die ESA plant bereits einen NightPod 2. Er soll drei automatische Achsen haben, sich einfacher einstellen lassen und eventuell auch vom Boden aus gesteuert werden. Eine konkrete Roadmap dafür gibt es zurzeit aber noch nicht.

Ergebnisse:

Auf der Internetseite der ESA kann man sich Bilder, die die Astronauten während ihrer Missionen geschossen haben, ansehen.

Perspektiven für Forschung und Anwendung:

Der NightPod ist eine wichtige Einrichtung für die Besatzung der ISS. Neben interessanten Aufnahmen von Städten können die Wissenschaftler bei Tag auch die Luftverschmutzung und spannende Naturphänomene wie zum Beispiel Vulkanausbrüche oder Polarlichter beobachten und erforschen. Darüber hinaus ist die Kamera neben dem ausgefüllten Arbeitsalltag auch eine beliebte Freizeitbeschäftigung der Astronauten.

Start: 21. September 2011 / Sojus TMA-03
ISS-Zeitraum September 2011 bis September 2014
Unterbringung Cupola-Modul
Experimentator Massimo Sabbatini
Einrichtung ESA ESTEC; Astro- und Feinwerktechnik Adlershof GmbH
Bereich Erdbeobachtung
Partner ESA

 

Zuletzt geändert am:
03.07.2014 13:52:24 Uhr