Wenn Astronauten zum Mond zurückkehren, werden sie mehr Bilder von der Mondoberfläche machen als jeder Mensch zuvor. Um die beste Kamera für diese Aufgabe zu entwickeln, helfen europäische Astronauten und Wissenschaftler dem Artemis-Bildteam der NASA.
Die Ingenieure hinter der Handheld Universal Lunar Camera (HULC) arbeiteten mit der ESA in den mondähnlichen Landschaften von Lanzarote, Spanien, um die neue Kamera während des PANGAEA-Schulungsprogramms auf Herz und Nieren zu testen.
PANGEA bereitet Astronauten darauf vor, effektive Feldwissenschaftler für zukünftige Missionen zum Mond zu werden. Im Rahmen des Programms testete ein internationales Team die Fähigkeiten der Kamera in realistischen Szenarien für die geologische Erkundung.
Während der geologischen Exkursionen dokumentieren Astronauten ihre Erkundungsarbeit mithilfe des elektronischen Feldbuchs der ESA – einem Tool, mit dem die Geologielehrer von PANGAEA die Besatzung vom Wissenschaftsraum aus verfolgen und unterstützen können. In diesem Jahr erhielt das Wissenschaftsteam Live-Audio und -Video in Echtzeit.
„Das Hinzufügen der Mondkamera ermöglichte es der Crew, einen realistischen Eindruck von der Erkundung der Mondoberfläche zu bekommen. Es war eine großartige Bereicherung für ihre Erfahrung, etwas, das wir gerne in zukünftigen Ausgaben wiederholen würden“, sagt Loredana Bessone, Projektleiterin von PANGAEA.
Eine neue Kamera für den Mond
Die neue Mondkamera besteht aus professionellen Standardkameras mit hoher Lichtempfindlichkeit und modernsten Objektiven. Um es für den Weltraum vorzubereiten, nahm das NASA-Team mehrere Modifikationen vor, darunter das Hinzufügen einer Decke zum Staub- und Wärmeschutz – auf dem Mond herrschen Temperaturen zwischen -200 °C und 120 °C – sowie einen neuen Satz ergonomischer Knöpfe, die Astronauten tragen können Handschuhe in sperrigen Raumanzügen.
Einer der produktivsten europäischen Fotografen im Orbit, der ESA-Astronaut Thomas Pesquet, lobte das Design, nachdem er es bei PANGAEA eingesetzt hatte. „Die Ingenieure haben wirklich gute Arbeit geleistet, indem sie die Tasten neu konfiguriert und so angeordnet haben, dass sie einen einfachen, aber zuverlässigen Schutz für die Kamera bieten“, sagt er.
Die Aufnahme von Bildern wird für die Dokumentation wissenschaftlicher Entdeckungen bei zukünftigen Mondmissionen von entscheidender Bedeutung sein. Ein Ziel bei PANGEA war es, die am besten geeigneten Objektive auszuwählen.
Thomas Pesquet, NASA-Astronautenkandidatin Jessica Wittner und Takuya Onishi von der japanischen Raumfahrtbehörde nutzten die Kamera am helllichten Tag, aber auch in der Dunkelheit vulkanischer Höhlen, um extreme Bedingungen für die Mondfotografie zu simulieren.
„Die Mondkamera wird eines von vielen Werkzeugen sein, mit denen sie auf dem Mond umgehen müssen, daher sollte sie einfach zu bedienen sein. Der menschliche Faktor ist für uns eine große Sache, denn Sie möchten, dass die Kamera intuitiv ist und den Benutzer nicht überfordert.“ Crew“, erklärt Jeremy Myers, NASA-Leiter für die HULC-Kamera.
Zusammen mit einigen der besten Planetenforscher Europas überprüfte Jeremy die Qualität der Bilder. „Es war sehr nützlich, den Standpunkt der Geologen einzuholen, um sicherzustellen, dass die Fotos die richtige Auflösung, Schärfentiefe und Belichtung hatten, um die wissenschaftlichen Ergebnisse zu maximieren“, fügt er hinzu.
Ein Quantensprung aus der Apollo-Ära
Astronauten der Apollo 11-Mission machten ikonische Bilder des Mondes mit einer ganz anderen Kamera – einer eigenständigen, mechanischen Hasselblad-Kamera mit einem Harrison Schmidt 60-mm-Objektiv. Während der gesamten Mission sammelten die Astronauten 1.407 Fotos von vier dieser Kameras.
Die Artemis-Mondkamera wird die erste spiegellose Kamera für den Handgebrauch im Weltraum sein. Spiegellose Kameras bieten eine hervorragende Bildqualität bei schlechten Lichtverhältnissen und eignen sich daher gut für die anspruchsvolle kontrastreiche Umgebung des Mondes.
Die Kamera nimmt auch Videos auf. Videos können den Bodenteams ein Situationsbewusstsein vermitteln und dabei helfen, die Erkundung unseres nächsten kosmischen Nachbarn zu dokumentieren.
Lichter, Kamera, Action
Während seiner beiden Missionen zur Internationalen Raumstation machte Thomas mehr als 380.000 Bilder im Weltraum. „Ich habe viel Zeit damit verbracht, zu lernen, was man mit den im Orbit verfügbaren Kameras machen kann. Es geht nicht nur darum, zu zeigen und zu schießen. Auf dem Mond reicht es nicht aus, nur die Tasten im Automatikmodus zu drücken“, erklärt er.
Die Artemis-III-Mission wird am Südpol des Mondes landen, in der Nähe von dauerhaft im Schatten liegenden Kratern, wo die Besatzung nach Hinweisen auf Wassereis suchen wird. „Die Bedingungen für die Fotografie werden in vielerlei Hinsicht schwierig sein, von der Bedienung der Kamera mit Handschuhen bis hin zu sehr geringen Lichtverhältnissen und einem großen Kontrast zwischen hellen und dunklen Quellen“, fügt Thomas hinzu.
Die zukünftigen Mondwanderer werden vielfältige Aufnahmen auf der Mondoberfläche machen, von Nahaufnahmen bis hin zu Panoramabildern und Videos. Jeremy verbrachte eine Woche mit der PANGAEA-Crew und verfolgte aufmerksam die Leistung der Kamera in den Händen der Astronauten.
„Wir versuchen, die besten Objektive für die Mondaufnahmen auszuwählen und die Einstellungen auf intelligente Weise zu optimieren. Wir möchten, dass Astronauten ein detailliertes Bild einer kristallinen Struktur in einem Gestein machen und Landschaften einfangen können, und das alles mit der richtigen Belichtung.“ „, erklärt Jeremy.
Die Tests gehen weiter
Während der Kern der Kamera derselbe bleibt, entwickeln sich Schnittstelle und Gehäuse ständig weiter. Eine Version wird in naher Zukunft für weitere Tests zur Internationalen Raumstation fliegen.
NASA-Teams haben umfangreiche Tests für die drei größten Herausforderungen des Weltraums durchgeführt: thermische, Vakuum- und Strahlungseffekte. Eine zusätzliche Herausforderung auf dem Mond wird die abrasive Natur des Mondstaubs sein. Letztes Jahr war die Kamera Teil eines simulierten Mondspaziergangs mit der JETT-3-Mission in Arizona, USA
Einige europäische Astronautenkandidaten hatten kürzlich bei einem Treffen in den Niederlanden Gelegenheit, mit der Kamera umzugehen, und die ESA-Astronauten Matthias Maurer und Alexander Gerst testeten ihre Funktionen im Europäischen Astronautenzentrum in Deutschland.
„Wir werden die Kamera weiter modifizieren, während wir uns der Mondlandung von Artemis III nähern“, sagt Jeremy. „Ich bin zuversichtlich, dass wir am Ende das beste Produkt erhalten werden – eine Kamera, die Mondbilder für die Menschheit aufnimmt und von Besatzungen aus vielen Ländern noch viele Jahre lang verwendet wird“, schließt er.