Optische Instrumente von Planetensonden

Einleitung

Dieser Aufsatz gibt eine Übersicht über die in Raumsonden eingesetzten optischen Instrumente, wobei ich mich auf Kameras beschränkt habe, da Spektrometer sehr unterschiedlich aufgebaut sein können und daher unterschiedliche Anforderungen stellen.

Ich habe die Daten aller mit bekannten westlichen Sonden aufgeführt. Auf Sonden der UdSSR habe ich verzichtet, da viele der Daten bis heute nicht gesichert sind.

Name	Startdatum	Sensortyp	Sensorgröße [mm]	Pixelgröße [µm]	Pixels	Brennweite [mm]	Gesichtsfeld [Grad]	Öffnung [mm]	Gewicht [kg]	Auflösung [µrad]
Ranger Weitwinkel A	30.1964-21.3.1965	Vidicon	11 x 11	9.7	1132 Zeilen	25 mm	25 Grad			385
Ranger Tele B	30.1964-21.3.1965	Vidicon	11 x 11	9.7	1132 Zeilen	76 mm	8.4 Grad			127
Ranger Kamera 1	30.1964-21.3.1965	Vidicon	2.8 x 2.8	9.7	290 Zeilen	25 mm	25 Grad			1504
Ranger Kamera 2	30.1964-21.3.1965	Vidicon	2.8 x 2.8	9.7	290 Zeilen	76 mm	8.4 Grad			505
Ranger Kamera 3	30.1964-21.3.1965	Vidicon	2.8 x 2.8	9.7	290 Zeilen	25 mm	6.3 Grad			379
Ranger Kamera 4	30.1964-21.3.1965	Vidicon	2.8 x 2.8	9.7	290 Zeilen	76 mm	2.1 Grad		173 kg¹	126
Mariner 3+4	5.11.1964/28.11.1964	Vidicon	5.86 x 5.86	27.9	200 x 200	304.8	1.05 x 1.05	38.1		92
Lunar Orbiter Weitwinkel	10.8.1966-1.8.1967	Film	65 x 68,9	6.4	18590 x 19700	80 mm	39.4 x 46,5	14.3		37
Lunar Orbiter Tele	10.8.1966-1.8.1967	Film	65 x 223.6	6.4	18590 x 63950	610 mm	5,16 x 20.6	109,0		4,85
Mariner 6+7 Weitwinkel	24.2.1969 + 27.2.1969	Vidicon	9.6 x 12.2	13,6	700 x 900	50,8 mm	11 x 14			271
Mariner 6+7 Tele	24.2.1969 + 27.2.1969	Vidicon	9.6 x 12.2	13,6	700 x 900	508 mm	1,1 x 1,4			27
Mariner 8+9 Weitwinkel	8.5.1971 + 30.5.1971	Vidicon	9.2 x 11.9	13,1 x 14.2	700 x 832	50,8 mm	10,5 x 13,6			271
Mariner 8+9 Tele	8.5.1971 + 30.5.1971	Vidicon	9.2 x 11.9	13,1 x 14,2	700 x 832	508 mm	1,092 x 1,413			27
Mariner 10 Tele	3.11.1973	Vidicon	9,8 x 13,6	14 x 14,8	700 x 832	1500 mm	0,38 x 0,47	176,5		9,6
Mariner 10 Tele	3.11.1973	Vidicon	9,8 x 13,6	14 x 14,8	700 x 832	62 mm	9,05 x 11,28		43,9¹	232
Viking Orbiter 1+2	20.8.1975 + 9.9.1975	Vidicon	12,8 x 14	12,0	1056 x 1182	475 mm	1,54 x 1,69	85	40,05¹	25,4
Voyager 1+2 ISS NAC	20.8.1977 + 5.9.1977	Vidicon	11,14 x 11,14	13,93	800 x 800	1500	0,424	176,5	22,05	9,1
Voyager 1+2 ISS WAC	20.8.1977 + 5.9.1977	Vidicon	11,14 x 11,14	13,93	800 x 800	202	3,20	57,2	13,30	60
Giotto HMC	2.7.1985	CCD	8,7 x 6,5	22,30	385 x 288	960	2,30 / 0,4	125	13,50	22
Galileo SSI	18.10.1989	CCD	12,19 x 12,19	15,2	800 x 800	1500	0,465	176,5	29,70	10,16
MO + MGS MOC Weitwinkel	25.9.1992 + 7.11.1996	CCD Zeile	27,06 x 0.0078	7,8	3456 x 1	11,14	140	1,77		693
MO + MGS MOC Tele	25.9.1992 + 7.11.1996	CCD Zeile	25,1 x 0,0122	12,25	2048 x 1	350	0,4	35	21¹	3,5
Clementine UV/Vis	25.1.1994	CCD	8,8 x 6,6	23	384 x 288	90	4,2 x 5,6	46	0.41	255
Clementine NIR	25.1.1994	CCD	9,7 x 9,7	38	256 x 256	96	5,6	29	0.41	400
Clementine LWIR	25.1.1994	FPA	6,4 x 6,4	50	128 x 128	96	1,0	29	1,3	143
Clementine HIRES	25.1.1994	Photocathode	5,2 x 9.6	22,5	384 x 288	1250	0.4 x 0.3	131	1,3	18
NEAR MSI	17.2.1996	CCD	6,6 x 8,8	16 x 27	244 x 544	168	2,26 x 2,95	50	9,55	95 x 161
Cassini ISS WAC	15.10.1997	CCD	12 x 12	12	1024 x 1024	200	3,5	57,2		60
Cassini ISS NAC	15.10.1997	CCD	12 x 12	12	1024 x 1024	2002,7	0,351	190,5	57,83¹	6
NOZOMI MIC	3.7.1998	CCD	49.2 x 0.012	12	4104 x 1		54,2		2.7	365
Deep Space 1 MICAS	24.10.1998	CCD	13.3 x 13.3	13	1024 x 1024	960	0,78 x 0,69	100	12	13
Deep Space 1 MICAS	24.10.1998	CMOS	4,5 x 4,5	18	256 x 256	960	0,78 x 0,69	100	12	18
Stardust Navcam	7.2.1999	CCD	12.2 x 12.2	12	1024 x 1024	202	3,5	57.2	12	60
Mars Climate MARCI Weitwinkel	11.12.1998	CCD	20 x 20	20	1000 x 1000	4,3	140			2500
Mars Climate Orbiter MARCI Tele	11.12.1998	CCD	20 x 20	20	1000 x 1000	87,9	6	44	2.20¹	104
Mars Odyssey THEMIS-IR	7.4.2001	CCD	16 x 12,2	50	320 x 240	200	4,6 x 3,5	120	11,2¹	250
Mars Odyssey THEMIS-VIS	7.4.2001	CCD	10,24 x 10,24	10	1024 x 1024	200	2,9	120		51
CONTOUR CFI	3.7.2002	CCD	13.2 x 13.2	13	1024 x 1024	300	2,5	60	3,9	43
CONTOUR CRISP	3.7.2002	CCD	13.2 x 13.2	13	1024 x 1024	683	1,2	100	46,7	19
Hayabusa AMICA	9.5.2003	CCD	20 x 21	20	1000 x 1024	120	5.7	15	5.74	100
Mars Express HRSC	2.6.2003	CCD	46,6 x 0.081	9	6184 x 9	175	11.9 x 0,0022	31.25	19.6¹	40
Mars Express SRC	2.6.2003	CCD	7,1 x 7,1	7	1024 x 1024	960	0,543	106	19.6¹	9,2
SMART-1 AMIE	28.9.2003	CCD	14.3 x 14.3	14	1024 x 1024	152	5.3		1.8	90
Rosetta OSIRIS NAC	2.3.2004	CCD	28.4 x 28.4	14	2048 x 2048	700	2.35	87.5		20
Rosetta OSIRIS WAC	2.3.2004	CCD	28.4 x 28.4	14	2048 x 2048	140	12.1	25		100
Messenger MDIS WAC	3.8.2004	CCD	14,3 x 14,3	14	1024 x 1024	79	10,5	30	7,9¹	180
Messenger MDIS NAC	3.8.2004	CCD	14,3 x 14,3	14	1024 x 1024	550	10,5	30	7,9¹	26
Deep Impcat MRI	12.1.2004	CCD	21.5 x 21.5	21	1024 x 1024	2100	0.587	120		10
Deep Impcat HRI	12.1.2004	CCD	21.5 x 21.5	21	1024 x 1024	10500	0.118	355		2
Mars Reconnaissance Orbiter HirISE	8/2005	CCD	240 x 1.5	12	29264 x 128	24000	1,14 x 0.118	500	65	1

1: Gewicht aller Kameras zusammen

Dieser Text stammt von Bernd Leitenberger
© des Textes: Bernd Leitenberger. Jede Veröffentlichung dieses Textes im Ganzen oder in Auszügen darf nur mit Zustimmung des Urhebers erfolgen.

Bücher vom Autor über Raumsonden

Lang Zeit gab es von mir nur ein Buch über Raumsonden: die beiden Mars-Raumsonden des Jahres 2011, Phobos Grunt und dem Mars Science Laboratory. Während die russische Raumsonde mittlerweile auf dem Grund des Pazifiks ruht, hat für Curiosity die Mission erst bekommen. Das Buch informiert über die Projektgeschichte, den technischen Aufbau der Sonden und ihrer Experimente, die geplante Mission und Zielsetzungen. Die Mission von Curiosity ist bis nach der Landung (Sol 10) dokumentiert. Einsteiger profitieren von Kapiteln, welche die bisherige Marsforschung skizzieren, die Funktionsweise der Instrumente erklären aber auch die Frage erläutern wie wahrscheinlich Leben auf dem Mars ist.

2018 wurde dies durch zwei Lexika, im Stille der schon existierenden Bücher über Trägerraketen ergänzt. Jedes Raumsonden Programm wird auf durchschnittlich sechs bis acht Seiten vorgestellt, ergänzt durch eine Tabelle mit den wichtigsten zeitlichen und technischen Daten und Fotos der Raumsonde, bzw., Fotos die sie aufgenommen hat. Ich habe weil es in einen band nicht rein geht eine Trennung im Jahr 1990 gemacht. Alle Programme vorher gibt es in Band 1. Die folgenden ab 1990 gestarteten dann in Band 2. In Band 2 ist ein Raumsonden Programm meist eine Einzelsonde (Ausnahme MER). In Band 1 dagegen ein Vorhaben das damals zumeist aus Doppelstarts bestand, oft auch mehr wie z.B. neun Ranger oder sieben Surveyor. Beide Bänder sind etwa 400 Seiten stark. In Band 1 gibt es noch eine gemeinsame Einführung für beide Bände über Himmelsmechanik und Technik der Instrumente. Beide Bände haben einen Anhang mit Startlisten, Kosten von Raumsonden und Erfolgsstatistiken. Band 2 hatte Redaktionsschluss im Januar 2018 und enthält die für 2018 geplanten Missionen über die es genügend Daten gab.

Hier eine Beschreibung des Buchs auf meiner Website für die Bücher, wo es auch ein Probekapitel zum herunterladen gibt. Sie können das Buch direkt beim Verlag kaufen (versandlostenfrei). Dann erhalte ich als Autor eine etwas höhere Marge, aber auch über den normalen Buchhandel, Amazon (obige Links) und alle anderen Portale wie Bücher.de oder Libri.

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