Oktober 2014

Weltraumfotografie - Der Blick auf die Erde

Seit Beginn der Zivilisation beobachten Menschen den Nachthimmel und versuchen, ihm seine Geheimnisse zu entreißen. Frühe Zivilisationen beobachteten den Nachthimmel mit bloßem Auge, die Entwicklung des Teleskops im 17. Jahrhundert erlaubte es Forschern, wie Galileo Galilei, die Erscheinungen des Himmels mit zunehmender Detailschärfe zu betrachten. Mit der Erfindung der Fotografie ließen sich diese Beobachtungen schon bald im Bild bannen, bewahren und mit anderen teilen. Mit Beginn der Raumfahrt kam man dem Weltraum näher.

Eines der berühmtesten Fotos aller Zeiten wurde am 24. Dezember 1968 aufgenommen. Es trägt die Archivnummer AS8-14-2383HR und zeigt die aufgehende Erde hinter der Mondoberfläche. William Anders hat das Bild gemacht, von Bord der Raumfähre Apollo 8. „Earthrise“ ist ein Zufallsprodukt, denn entdeckt hat das Motiv Frank Borman, der es zunächst auch fotografiert hat - auf einem Schwarzweißfilm. Er reichte die Hasselblad-Kamera an William Anders weiter, der einen Farbfilm einlegte und das berühmte Foto schoss.

Fotos aus dem Weltall sind heute alltäglich, sie faszinieren nachhaltig und bringen uns auf der Erde Dinge ganz nah, die für uns sonst im Verborgenen liegen würden. Wenn der deutsche Astronaut Alexander Gerst beispielsweise im August 2014 ein Foto von der Internationalen Raumstation ISS aus macht und damit Grüße nach Heilbronn schickt, dann ist das seiner Heimatzeitung ein großes Foto auf der Titelseite wert. Bilder aus dem All dienen aber nicht nur dem Sightseeing, sie sind für viele wissenschaftliche Anwendungen essentiell. Keine Wettervorhersage ohne Satellitenbild, keine Aussage über den Zustand des Regenwaldes, die nicht durch Satellitenaufnahmen gestützt ist, von Spionagesatelliten einmal ganz abgesehen. Heute werden die Bilder elektronisch übertragen, früher war das ein aufwändigeres und nicht unbedingt sichereres Unterfangen. Man fotografierte auf Film.

Noch immer liegen die Kameras der Apollo-Astronauten auf dem Mond. Sie blieben aus Gewichtsgründen zurück, nur die Magazine mit den Filmen wurden mit zurück zur Erde gebracht. Wo sie genau liegen? Um die Landeplätze herum, aber Buzz Aldrin, der den berühmten Fußabdruck auf dem Mond fotografiert hat, winkt ab. Als er kürzlich bei Zeiss in Oberkochen das Museum Zeiss eröffnete und nach den Kameras gefragt wurde, gab er zu bedenken, dass die Mondoberfläche mit feinem Staub bedeckt sei und die Kameras sicher beim Start der Landefähren zugedeckt worden seien. Man könnte also allenfalls ein Souvenir bergen, nicht unbedingt eine funktionsfähige Hasselblad.

Fotografiert wurde im All aber schon früher. Kaum waren die ersten Satelliten im All, wollten die Regierungen wissen, was es denn bei den anderen so zu sehen gibt. Und so setzten die US-amerikanischen Satellitenbauer viel daran, an Bilder der Sowjetunion zu kommen - und umgekehrt natürlich auch. Wie aber brachte man die Bilder damals, als es noch gar keine Digitalfotografie gab, wieder zurück zur Erde? Wenn es ums Militärische geht, ist der Einfallsreichtum der Menschheit schon immer besonders groß gewesen.

Man packte die Satelliten also mit Film voll - Schwarzweißfilme, die besonders für Rottöne sensibilisiert waren, garantierten durch die Atmosphäre und den Dunst besser bis zur Erde blicken zu können. Bis zu 72 Kilo Film, unzählige Bilder, wurden alleine in den 1960-er Jahren transportiert, aufgewickelt auf Teflonspulen, damit der Film in der Schwerelosigkeit nicht reißt und auch nicht verklebt. Zurück kamen die Filme, indem sie abgeworfen wurden und dann zur Erde fielen. Nicht in Filmdöschen, sondern in massiven Umhüllungen, die den Wiedereintritt in die Erdatmosphäre überstanden. Schließlich öffnete sich ein Fallschirm, die Box mit dem wertvollen Filmmaterial schwebte langsam zu Boden und wurde noch in der Luft mit einem Flugzeug C-116 und einer speziell daran befestigten Halterung eingefangen.

Außer der Film der amerikanischen Mission KH-4A, die am 27. April 1964 startete. Der Film schlug in Venezuela ein - auf einer Farm. Bis die ersten Amerikaner dort ankamen, hatte der Besitzer der Farm bereits versucht, die Kapsel zu verkaufen. Das Militär hatte sich einen Teil des Films gesichert und einer der Arbeiter hat sich aus den Resten der Fallschirmbefestigungen ein Pferdegeschirr gebastelt. 93 von 104 Filmkapseln bargen die Amerikaner zwischen 1963 und 1969 erfolgreich.

Heute hat längst die digitale Technik Einzug gehalten - Fotos werden in Echtzeit übertragen. Man mag sich gar nicht ausmalen, was Geheimdienste alles sehen, wenn Google Maps schon jeden Baum und jedes Auto ausmachen kann. Wie schnell Daten heutzutage verfügbar sind, zeigt beispielsweise die Website https://earthdata.nasa.gov/labs/worldview/. Dort stellt die NASA quasi täglich ein Bild der Erde ein, das aus vielen Aufnahmen zusammengesetzt wird. Dem setzt nur noch http://www.nnvl.noaa.gov/view/ die Krone auf, wo sich wissenschaftliche Karten der Erde fast tagesaktuell abrufen lassen - und zwar kostenlos und von jedem.

Was heute möglich ist, schien selbst 1990 noch in ferner Zukunft zu liegen. Damals wurde das Bild der Erde aus der größten Entfernung aufgenommen. Am 14. Februar 1990 fotografierte die Raumsonde Voyager I die Erde im Rahmen eines letzten, abschließenden Projekts, dem Familienbild. Das ist eine Serie aus 60 Aufnahmen, die alle Planeten unseres Sonnensystems zeigt. Auf den Fotos ist jeder Planet zu sehen und natürlich auch die Sonne.

Das Bild der Erde zeigt farbige Streifen, die vom schräg einfallenden Sonnenlicht stammen. Und es zeigt einen winzigen weißen Punkt etwa in der Mitte des rechten, hellen Streifens: die Erde. Nur ein winzige heller Punkt, daher der Name des Bildes, „Pale Blue Dot“, gerade einmal etwa 12 Prozent eines einzelnen Bildpunktes groß. Aufgenommen wurde das Bild aus einer Entfernung von rund sechs Milliarden Kilometern, vom Rand des Sonnensystems.

Die Raumsonde Voyager I war damals schon 13 Jahre unterwegs. 1977 gestartet, ist sie mit einer so genannten Bildaufnahmeröhre Vidicon ausgestattet. Diese zeichnen sich vor allem durch Resistenz gegen Strahlung aus, sind aber auch schon ein Kind der 1950-er Jahre und bei Voyager I am äußeren Rand des Gitterarms montiert. Von dort wurden Bilder zunächst mit einer Übertragungsrate von 115,2 kbit/s zur Erde gesendet - alleine während des Jupiter-Anflugs mehr als 17.000. Unter anderem wurden dabei Gewitter auf Jupiter und ein Vulkanausbruch auf dessen Mond Io im Bild festgehalten. Als die Sonde bei Saturn ankam, war die Datenübertragungsrate wegen der größeren Entfernung bereits auf 44 kbit/s gefallen.

Inzwischen sendet Voyager I keine Fotos mehr, die Raumsonde hat 2012 den interstellaren Raum erreicht, die Sendeanlagen wurde abgeschaltet, die Empfangseinrichtungen auf der Erde wurden abgebaut. Nächstes Ziel wird der Stern Gliese 445 sein. Er ist im Sternbild Giraffe und so weit entfernt, dass man ihn nicht mit bloßem Auge sehen kann. In 40.000 Jahren wird Voyager I den Stern passieren.

Quelle: Prophoto GmbH