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Weltraumprojekte
HRSC und die ESA Mission Mars Express
Die Mars Express Mission hat die geomorphologische Untersuchung und die 3D-Kartierung des Mars zum Ziel. Das HRSC/SRC Kameraexperiment wurde unter der Leitung von Prof. Dr. Gerhard Neukum entwickelt und hat die Aufgabe, den Mars dreidimensional in hoher Auflösung farbig zu kartieren. Seit dem 25. Dezember 2003 befindet sich die Sonde in einer Marsumlaufbahn und liefert Daten.
NASA Mission Cassini-Huygens
Die Cassini-Huygens Mission erforscht den Ringplaneten Saturn mit seinen Monden, Ringen und seinem Magnetfeld. Wissenschaftler der FU Berlin sind über eine persönliche Mitgliedschaft von Prof. Neukum im Imaging Team von Cassini beteiligt. Seit dem 1. Juli 2004 umkreist die Sonde den Saturn.
NASA Mission DAWN - Erforschung der Asteroiden Ceres und Vesta
Die Mission Dawn ist eine Raumfahrtmission zur Erforschung der Asteroiden Ceres und Vesta. Sie wird von der NASA unter maßgeblicher Beteiligung europäischer Institute und Wissenschaftler durchgeführt.
Europäische Weltraummission ROSETTA - Erforschung eines Kometen
Die Rosetta-Mission der europäischen Weltraumorganisation ESA ist die erste Mission, die als Ziel hat, sowohl einen Kometen zu umrunden, als auch auf ihm zu landen. Die Freie Universität Berlin ist an der Rosetta-Mission durch die wissenschaftliche Mitgliedschaft von Univ.-Prof. Dr. Gerhard Neukum und Prof. Dr. Ralf Jaumann beteiligt.
HGF-Allianz - Planetenentwicklung und Leben
Die Helmholtz Allianz "Planetenentwicklung und Leben" unter Führung des DLR-Institutes für Planetenforschung in Berlin-Adlershof untersucht den Zusammenhang zwischen Leben und der Entstehung und Entwicklung von Planeten. Die Freie Universität Berlin ist an der Allianz mit dem Institut für Geologische Wissenschaften, der Fachrichtung für Planetologie und Fernerkundung unter der Leitung von Prof. Dr. Gerhard Neukum und dem Institut für Meteorologie mit dem Leiter der Fachrichtung Dynamik der Atmosphäre, Prof. Dr. Ulrich Cubasch, beteiligt.
Forschungsprofil und -Projekte der Fachrichtung Planetologie und Fernerkundung
Die Geoinformatik beschäftigt sich mit der Erfassung, Verarbeitung, Modellierung und Visualisierung quantitativer geowissenschaftlicher Daten und deren Analyse und Anwendung auf geowissenschaftliche Fragestellungen. Dieser Bereich wird durch die beiden Arbeitsgruppen "Geoinformatik" und "Fernerkundung der Erde und der Planeten" abgedeckt.
Anwendung findet diese Forschung bei der Evaluation von natürlichen Ressourcen (Lagerstätten), bei Umweltproblemen, bei Stadt- und Landesplanung, bei hydrogeologischen Fragestellungen sowie bei der Erforschung der Planeten und ihrer Monde bezüglich ihrer Entstehung, geologischen Entwicklung, ihrer physikalischen Struktur und chemisch-mineralogischen Zusammensetzung ihrer Oberflächenmaterialien und der auf ihnen ablaufenden Prozesse.
Die Arbeitsgruppe "Fernerkundung der Erde und der Planeten" nimmt aktiv mit Experimenten und Instrumentation an Weltraummissionen der ESA und NASA teil und werden als Teil des nationalen Weltraumprogramms des BMBF mit erheblichen Summen gefördert. Die für den Weltraumeinsatz entwickelten Instrumente (z.B. digitale Stereokamera) haben in aller Regel auch ein erhebliches Anwendungspotential in der erdorinetierten Fernerkundung (z.B. 3D-Modellierung, Umweltfragen, Stadt- und Landesplanung).
Forschungsschwerpunkte:
- Anwendung und Weiterentwicklung geostatistischer Verfahren zur Analyse räumlich verteilter Daten
- Klassifikation geowissenschaftlicher Datensätze mittels Verfahren der quantitativen Stratigraphie, Multivariaten Statistik und Neuronalen Netzen
- 3D geologische Modellierung und CAD (Linear Octree basierte Ansätze)
- Geologische Auswertung von Fernerkundungsdaten
- Einsatz von Fernerkundung und GIS-Methodik zur Lagerstättenexploration und beim Umweltmonitoring
- Charakteristiken der Oberflächenstrukturen und Geologische Entwicklung der terrestrischen Planeten, der Galileischen Monde des Jupiters, der Monde des Saturns, der Kleinen Körper (Asteroiden und Kometen)
- Anwendung und Weiterentwicklung von 3D-Bildverarbeitungsverfahren für planetare Bilddaten
- Impaktmechanik
- Konzeption und Einsatz für die Fernerkundunge der Planeten und der Erde von digitalen 3D-Kameras
- Erforschung des Bombardements der Erde und der Planeten durch Asteroiden und Kometen (zeitliche Abhängigkeiten, Größenverteilung)
- Altersbestimmung durch Einschlagskraterstatistiken
Forschungsprojekte und internationale Zusammenarbeit:
Mathematische Geologie
- Einsatz der 3D-Modellierung zur Qualitätssicherung im Bergbau und in Steinbruchbetrieben (Österreich, Finnland)
- Analyse von geophysikalischen Bohrlochmessungen zur lithologischen Klassifizierung
- Schätzung des Potentials an Kohleflözgas im Parana-Becken (Brasilien)
- Statistische Analyse von Bodenparametern auf Boden-Dauerbeobachtungsflächen (Kooperation mit dem Umweltbundesamt)
Fernerkundung der Erde und der Planeten
- Mars-Projekt: Principal-Investigator-Experiment High Resolution Stereo Camera (HRSC) auf Mars Express (primäre Datenrechte)
- Cassini-Projekt zum Saturn: Teilnahme als Team Member am Kamera-Experiment ISS (primäre Datenrechte)
- Rosetta-Projekt zur Untersuchung eines Kometen: Teilnahme als Co-Investigator am VIRTIS_Spektrometerexperiment (primäre Datenrechte) und Teilnahme als Co-Investigator am Kameraexperiment des Landers (primäre Datenrechte)
- Dawn-Projekt zur Untersuchung der großen Asteroiden Ceres und Vesta: Teilnahme als Co-Investigator (primäre Datenrechte)
- HGF-Allianz: Planetenentwicklung und Leben
- Spanienprojekt (Geologische Kartierung mittels moderner Satellitendaten)
- Sahel-Projekt
- Berlin-Projekt (Oberflächentemperatur aus Satellitenaufnahmen)
Chronostratigraphie des Mars:
Ziel des vorgeschlagenen Forschungsprojektes ist es, die bestehenden chronstratigraphischen Modelle für den Mars zu verbessern und zu verifizieren. Dies beinhaltet einerseits die photogeologische Analyse der mit unterschiedlicher räumlicher Auflösung verfügbaren Bilddaten des Mars, um alle Kratergrößen berücksichtigen zu können und um die Verwitterung der Krater im Laufe der Zeit bestimmen zu können. Außerdem soll die theoretische Modellierung der Kraterproduktionsverteilung verbessert werden.
Hauptziel der photogeologischen Arbeiten ist es, die "reale" Kraterproduktionsverteilung auf dem Mars empirisch durch Messungen zu bestimmen, was bisher noch nicht geschehen ist. Zum Zweiten soll die Kratergrößenverteilung auf geologischen Einheiten unterschiedlichen Alters bestimmt werden, um die erwartete Stabilität der impaktierenden Population an Planetesimals zu verifizieren. Zusätzlich können so im Detail unterschiedliche Prozesse der Oberflächenbildung und Effekte der Erosion untersucht werden.
Die weitere Verbesserung in der theoretischen Modellierung ergänzt die photogeologischen Untersuchungen durch den Vergleich der auf dem Mond und auf dem Mars auftretenden Impaktprozesse. Dadurch lässt sich die Korrelation zwischen Kraterhäufigkeitsverteilung und absolutem Alter deutlich verbessern.
