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Untersuchungen zu Größe, Form und Rotation



Photogrammetrische Arbeiten im Rahmen der Rosetta-Mission

Im Rahmen der Rosetta-Mission zum Kometen 67P/Churjumow-Gerasimenko liefern die beiden Kameras OSIRIS-NAC und –WAC Bilddaten für zahlreiche Untersuchungen zur Größe, Form und Rotation des Zielkometen.

(21) Lutetia

Zuvor, am 10. Juli 2010, passierte die Raumsonde den Asteroiden (21) Lutetia in einem Abstand von ca. 3164 km. Dabei wurden ca. 200 OSIRIS-NAC-Bilder der Nordhemisphäre des Asteroiden gewonnen. Aus diesen Daten wurden für die 84 hochauflösendsten Bilder mit stereo-photogrammetrischen Verfahren zunächst die zur Verfügung stehenden Orientierungsdaten (Bildaufnahmeort und –richtung) verbessert. Darauf aufbauend wurden sowohl ein Digitales Oberflächenmodell und ein Orthobild-Mosaik berechnet, als auch die Kenntnis über Bahn des Asteroiden im Raum verbessert. Abbildung 1 zeigt verschiedene Ansichten des Oberflächenmodells des Asteroiden mit überlagerter Bildinformation (Details zur photogrammetrischen Verarbeitung in Preusker et al., 2012: http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0032063312000256)

 Abbildung 1: Asteroid Lutetia rekonstruiert aus OSIRIS-Bilddaten
zum Bild Abbildung 1: Asteroid Lutetia rekonstruiert aus OSIRIS-Bilddaten

 

67P/Churyumov-Gerasimenko

Seit der Ankunft am Kometen 67P/C-G im Sommer 2014 zeigen die Bilder der OSIRIS-Kameras einzigartige Aufnahmen der Kometenoberfläche. Zunächst wurden Bilddaten der ersten Phase (bis September 2014) verwendet, die die beleuchtete Nordhemisphäre des Kometen zeigen. Aus mehreren Hundert OSIRIS-NAC Bildern mit einer Auflösung von bis zu 1 m/Pixel wurde zunächst das genaue Rotationsverhalten des Kometen bestimmt. Dies zeigt eine bisher unbekannte Präzession mit einer Amplitude von ca. 3 m und einer Periode von ca. 10,7 Tagen. Auf Basis dieses Rotationsmodells wurden anschließend das Referenzkoordinatensystem für den Kometen festgelegt, verbesserte Orientierungsdaten (Bildaufnahmeort und –richtung) aller Bilder bestimmt und anschließend ein 3D-Oberflächenmodell mit einer Rasterweite von ca. 2 m berechnet (Preusker et al., 2015: http://www.aanda.org/articles/aa/abs/2015/11/aa26349-15/aa26349-15.html, Download: http://europlanet.dlr.de/Rosetta/index.html). Mit der photogrammetrischen Verarbeitung von Daten der Südhemisphäre aus den Jahren 2015 und 2016 wird das 3D-Modell weiter vervollständigt werden. Abbildung 2 zeigt sowohl ein Beispielbild der OSIRIS-NAC Kamera als auch eine schattierte Ansicht des bisherigen 3D-Modells des Kometen.

 Abbildung 2: 67P/Churyumow-Gerasimenko (links: OSIRIS-Aufnahme, rechts: digitales 3D-Modell)
zum Bild Abbildung 2: 67P/Churyumow-Gerasimenko (links: OSIRIS-Aufnahme, rechts: digitales 3D-Modell)

Die laufenden Arbeiten konzentrieren sich auf Auswertungen von lokalen und regionalen OSIRIS-Daten (z.B. aufgenommen während eines nahen Vorbeifluges am 14. Februar 2015) mit stereo-photogrammetrischen Methoden. Als weiterer Schwerpunkt steht die präzise Rekonstruktion der Philae-Landung, insbesondere des letzten Teil des Abstiegs und die Landestellen-Modellierung aus ROLIS-Bildern im Vordergrund. Diese Untersuchungen sind Teil einer Gesamtanalyse des Landeablaufs, die erste Analysen direkt nach der Landung verbessern und verfeinern soll. Abbildung 3 zeigt eine ROLIS-Aufnahme aus dem Philae-Abstieg sowie die bisher rekonstruierte Position und Ausrichtung von Philae zum Zeitpunkt des ersten Aufsetzens auf der Kometenoberfläche (Biele et al., 2015, http://science.sciencemag.org/content/349/6247/aaa9816).

 Abbildung 3: ROLIS-Aufnahme vom Philae-Abstieg (links) und rekonstruierte Position des Landers beim ersten Aufsetzen auf der Oberffläche (rechts)
zum Bild Abbildung 3: ROLIS-Aufnahme vom Philae-Abstieg (links) und rekonstruierte Position des Landers beim ersten Aufsetzen auf der Oberffläche (rechts)

 


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