Phobos

Geodäsie und Kartographie von Phobos



Phobos(1)

Phobos, der größere der beiden Marsmonde, ist ein unregelmäßiger Köper mit Radien von 13,4 km x 11,2 km x 9,2 km. Er bewegt sich entlang einer fast kreisförmigen Bahn in der äquatorialen Ebene von Mars mit einem mittleren Abstand von nur 9375 km. Phobos überquert den gleichen Stundenwinkel nach 7 Stunden 39 Minuten und 14 Sekunden und beendet damit einen kompletten Orbit. Der Mond bewegt sich schneller als sich der Mars um seine eigene Achse dreht und scheint im Westen auf und im Osten unter zu gehen. Phobos und sein kleinerer Bruder Deimos, der die zweieinhalbfache Entfernung zu Mars hat, wurden 1877 von Asaph Hall, einem amerikanischen Astronomen des United States Naval Observatory in Washington D.C. entdeckt.

Phobos aufgenommen mit der SRC auf Mars Express während des Vorbeifluges im Orbit 748.

Phobos aufgenommen mit der SRC auf Mars Express während des Vorbeifluges im Orbit 748

Radien 13.4km x 11.0km x 9.2km
Durchschnittliche Distanz zum Marszentrum 9375 km
Zeitdauer für einen kompletten Umlauf 7h:39min:14sec

1 Phobos bedeutet soviel wie Furcht in der griechischen Mythologie. Phobos ist der Sohn des griechischen Kriegsgottes Ares und hat eine Bruder, Deimos – den Schrecken. Mars ist der Kriegsgott in der römischen Mythologie und gleicht dem griechischen Gott Ares.

Phobos Bahn

Aufgrund des geringen Abstandes wird die Bewegung von Phobos stark von Marsschwerefeld beeinflusst. Die Vermessung des Orbits kann deshalb zur Analyse des Marsschwerefelds und dessen temporären Veränderungen herangezogen werden. Zahlreiche Erdbeobachtungen sowie astrometrische Beobachtungen die während der NASA Mariner, Viking und Mars Global Surveyor Missionen vorgenommen wurden, trugen dazu bei, dass die Umlaufbahn von Phobos eine der bestbestimmten unter den Satellitenbahnen des Solarsystems ist.

Der Schatten von Phobos auf der Marsoberfläche. Aufgenommen in dem Orbit 2345. Schattenbilder aus dem Blau, Nadir sowie Grünen Kanal gemeinsam dargestellt.

Der Schatten von Phobos auf der Marsoberfläche. Aufgenommen in dem Orbit 2345. Schattenbilder aus dem Blau, Nadir sowie Grünen Kanal gemeinsam dargestellt.

Erste Untersuchungen (2,3) in Bilddaten der High Resolution Stereo Camera (HRSC) sowie des Super Resolution Channel (SRC) an Bord der europäischen Raumfahrtmission Mars Express zeigten große Diskrepanzen zwischen den Phobos’ Bahnmodellen und den beobachteten Positionen.
Im Rahmen eines durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) geförderten Projektes wurde eine Methode zur Positionsbestimmung aus Bilddaten entwickelt, die sich auf ein bekanntes Netz von Kontrollpunkten stützt. Die Blickrichtung der Kamera wird dabei über Sternenbilder kontrolliert. Die Position von Phobos in seinem Orbit kann mit dieser Methode bis auf wenige hundert Meter genau bestimmt werden. Bisherige Erdbeobachtungen und andere astrometrische Beobachtungen werden mit Genauigkeiten von mehreren Kilometern angegeben.

Neben Bildaufnahmen während zahlreicher Vorbeiflüge konnte auch der Schatten von Phobos auf der Marsoberfläche in HRSC-Bildern beobachtet werden. Diese Schattenbeobachtungen erlauben ebenfalls Rückschlüsse auf die Position von Phobos.

Phobos’ Globale Form

Die Bilddaten der HRSC und SRC werden auch zur Neubestimmung der globalen Form des unregelmäßig geformten Mondes genutzt. Dazu wird derzeit das globale Kontrollpunktnetz von Phobos verdichtet. Dies geschieht über photogrammetrischen Bündelblockausgleich. Ein digitales Oberflächenmodell soll im Anschluss berechnet werden, welches das bestehende globale Oberflächenmodell4 in Genauigkeit und Auflösung übertreffen soll.

(1) Phobos steht in der griechischen Mythologie für die Furcht. Er ist der Sohn des griechischen Kriegsgottes Ares, welcher dem römischen Kriegsgott Mars gleicht, und hat einen Bruder, Deimos – den Schrecken.

(2) B. Giese, J. Oberst, F. Scholten, H. Hoffmann, M. Spiegel, G. Neukum, und das HRSC Co-Investigator Team (2005), Ein hoch auflösendes Oberflächenmodell des Marsmondes Phobos. PFG 5, 435-440.

(3) Oberst, J. et al., Mar (2006), A&A, 447:1145–11513 Oberst, J. et al., Mar (2006), A&A, 447:1145–1151


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