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Warum es nicht möglich war die Mondlandung zu fälschen? Erklärungen eines Videotechnikers!

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lichtcatchtoby
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Ich erkläre euch heute aus Sicht der Videotechnik warum es nicht möglich war die erste Mondlandung im Jahre 1969 zu fälschen. Die damalige Videotechnik beziehungsweise die Bewegtbildmanipulation war noch nicht so weit. Ich weiß, man kann die Thematik natürlich auch rein mit physikalischen Wissen beweisen, doch das haben eh schon genug Menschen vor mir gemacht. Der videotechnische Aspekt wird da oft völlig außer Acht gelassen. Zuvor ein kurzes persönliches Vorwort. Achja, entschuldigung für das "Clickbait"-Thumbnail. Es soll eine kleine sarkastische Hommage an klischeehafte Verschwörungsvideos sein.

Einleitung - Verschwörungstheorien

Ich mag Verschwörungstheorien recht gern. Tatsächlich beschäftige ich mich ab und an mit diversen Theorien, es gibt ja auch gefühlt jede Woche eine neue. Man schlüpft in ein komplett konträres Bild welches man sich meist nicht einmal in der Fantasie ausdenken würde. Außerdem macht es auch Spaß Logikfehler in diesen Theorien zu finden. Trotzdem sollte man nicht der ganzen Thematik generell mit einer gehobenen Nase gegenüberstehen. Über die NSA und ihren Fähigkeiten gab es auch verschiedenste Verschwörungstheorien, und diese wurden mit den Enthüllungen von Edward Snowden teilweise sogar noch übertroffen.

Komplette Apollo 11 Übertragung der NASA[1]

Argumente der Verschwörungstheoretiker/Kritiker

Da die meisten Kritiker bezüglich der Argumente einen Konsens haben werde ich mich auch auf diese fokussieren. Ich liste hier mal auf welche Argumente bzw. verwendete Techniken erwähnt werden, die laut Verschwörungstheoretikern eindeutig für eine Produktion auf der Erde sprechen:
  1. Die Schwerelosigkeit der Astronauten wurde mit Zeitlupenkameras gefälscht
  2. Auf den Fotos bzw. der Filmübertragung sind keine Sterne im Hintergrund sichtbar welche jedoch im Weltall sichtbar sein müssten
  3. Es wurden mehrere Lichtquellen verwendet

Dann gehen wir das alles mal ganz sachlich nacheinander an!

Argument 1: Schwerelosigkeit dank Zeitlupenkamera

Prinzipiell ist das Argument, dass man mit einer Zeitlupenkamera Schwerelosigkeit simulieren könnte, nicht weit hergeholt. Übt der Schauspieler ein wenig kommt man da sicher zu halbwegs brauchbaren Ergebnissen. Wobei der Begriff Schwerelosigkeit sowieso nicht korrekt ist. Graviation gibt es natürlich am Mond genauso, diese ist jedoch wegen der viel geringeren Masse des Mondes schwächer als auf der Erde. Der Mond ist zwar ein Viertel so groß wie die Erde hat aber nur 1,2% der Masse unseres Planeten. Rechnerisch gibt das ein sechstel der typischen Erdanziehung. [2] Jedoch muss man auch das Gewicht des Raumanzugs einrechnen. Der Skylab A7L Anzug der Apollo 11 Mission wog immerhin rund 80kg. [3]

Nun kurz zur Erklärung bezüglich Zeitlupenkameras: Eine Zeitlupenkamera (Oft Hochgeschwindigkeitskamera genannt) nimmt mehr Bilder pro Sekunde auf als eigentlich notwendig. Es werden beispielsweise 50 Bilder pro Sekunde aufgenommen obwohl die spätere Abspielrate nur 25 Bildern pro Sekunde beträgt. Somit kann man das Material der Zeitlupenkamera in halber Geschwindigkeit abspielen und hat erhält trotzdem ein flüssiges Bild.

Die Abspielrate der NASA Übertragung waren 30 Bilder pro Sekunde (Nennt man NTSC Format welches in Amerika Standard war). Dementsprechend wäre eine Kamera notwendig gewesen die 60 Bilder (oder gar mehr) pro Sekunden aufnehmen kann. Die war damals nicht existent. Bei weitem nicht.

Bei analogen Filmkameras ist das recht einfach. Nennt sich „overcranking“, also die Filmrolle wird einfach schneller durch die Kamera bewegt und mehr Bilder pro Sekunde belichtet als eigentlich notwendig. Analoge Filmkameras sind jedoch total nutzlos wenn man einen eventuellen Meilenstein der Menschheit Live übertragen möchte. Man braucht also Videokameras die gleich ein passendes Videosignal liefern welches direkt zur Erde übertragen werden kann. Filmkameras müssen logischerweise ja vorher noch in einer Dunkelkammer entwickelt werden, diesen Prozess hat man bei einer Videokamera ja nicht.

Und hier beißt sich die ganze Theorie in den Schwanz. Es gab damals keine Hochgeschwndigkeits-Videokameras. Nicht einmal annähernd. Das einzige was dem halbwegs in die Nähe kommt waren Geräte wie der AMPEX HS-100.

Zeitlupen Disk Aufzeichner HS-100 von Ampex. Quelle: LINK

Dieser riesen Rekorder war damals modernste Technik und konnte gerade mal 30 Sekunden NTSC-Video auf einer Disk aufnehmen und diese dann in Zeitlupe abspielen. Wohl gemerkt aber auch nur 30 Bilder pro Sekunde, also wäre auch keine ruckelfreie Abspielung möglich gewesen. Es wurde damals für Sportübertragungen eingesetzt.

Die TV-Übertragung der Apollo 11 Mission lief jedoch stundenlang ohne Unterbrechung durch. Da kommt man mit 30 Sekunden Disks nicht weit, zudem hätte die schiere Größe des Geräts sowieso keinen Platz gefunden.

Um weiterzuführen wie primitiv die Videokameras damals waren, möchte ich euch kurz die Spezifikationen vorlegen welche die Kamera hatte die die ersten Schritte von Herrn Armstrong gefilmt haben:

Spezifikationen der Lunar Television Kamera:
  • Hersteller: Westinghouse
  • Sensorgröße: 1/2 Zoll
  • Bildrate: 10 Bilder/Sekunde (bei 320 Zeilen) || 0,625 Bilder pro Sekunde (bei 1280 Zeilen)
  • Auflösung: 320x200 (bei 10B/Sek)
  • Farbenkoder: Nur Schwarz/Weiß
  • Seitenverhältnis: 4:3
  • Aufnahmeverfahren: Vollbilder
  • Gewicht: 3,3kg
  • Leistungsverbrauch: 6,5 Watt


Lunar Television Kamera von Apollo 11. Quelle: LINK


Also selbst bei einer bescheidenden Auflösung von 320x200 Bildpunkten waren nur eine Bildfrequenz von 10 Bilder in der Sekunde möglich. An Farbe noch gar nicht zu denken. Das erklärt auch warum die durchgängige 143 Minuten lange Aufnahmen so aussehen wie sie aussehen. Aber die Technologie war halt damals einfach noch nicht weiter.

Aber was wenn es gar nicht live war?

Jetzt könnte man natürlich das Argument bringen dass das Signal einfach nicht Live, sondern zuvor aufgezeichnet worden ist. Dann muss man die ganze Verschwörung aber wirklich sehr weit spinnen. Die Rakete ist ja logischerweise gestartet, die Russen hätten sicher auch Interesse daran gehabt die Amerikaner diesbezüglich auffliegen zu lassen. Genauso wurde das Live-Videosignal nicht nur nach Amerika übertragen. In Australien waren zwei Standorte für den Empfang abgestellt, wovon die NASA ein Signal bekommen hat. Somit müsste auch die Australian Broadcasting Corporation unter diesem Verschwörungshut stecken. Die Australier haben somit, da keine zusätzliche Übertragungsstrecke vorhanden war, die Liveübertragung um ungefähr 0,3 Sekunden früher gesehen als die Amerikaner. Es war auch großteils nur das australische Signal weltweit auf Sendung. Zudem sei erwähnt: Das Signal war logischerweise mit der entsprechenden Technik nicht nur an diesen drei Stationen empfangbar. Die Russen hätten diesen Streich daher leicht auffliegen lassen können.

Argument 2: Man sieht keine Sterne

Dieser Punkt ist viel einfacher zu erklären und liegt nicht unbedingt an den Fähigkeiten der damaligen Kameras. Dieses Argument bezieht sich logischerweise nicht nur auf die Videoübertragung sondern viel mehr auf die vielen geschossenen Bilder der Astronauten. Die Erklärung sollte jedem, der sich mal mit Fotografie ein wenig auseinander gesetzt haben sofort einleuchten: Die Belichtung wurde bei den Fotos so gewählt, dass die Astronauten und die Mondoberfläche ordentlich ausgeleuchtet sind. Die Sterne im Hintergrund leuchten viel zu schwach um bei dieser kurzen Verschlusszeit bzw. kleinen Blendenöffnung auf dem Foto sichtbar zu sein. Würde man die Sterne sehen, wären die Motive im Vordergrund einfach nur weiß. Man könnte nichts erkennen.


Ich habe hier oben mal mit Hilfe von einem alten Foto von mir dieses Phänomen illustriert. Jeder kennt es bestimmt von euch bei Fotos, wenn man Bilder erhält mit einen komplett weißen Himmel. Obwohl man sich genau erinnern kann das der Himmel eigentlich recht bläulich war und auch vereinzelt Wolken zu sehen waren. Aber die Kamera hat halt für den Vordergrund belichtet. Würde ich mir nur das eine Foto ansehen könnte ich zu dem Schluss kommen, dass der Himmel komplett weiß war. Logischerweise ist es auf dem Mond, wenn man auf der Sonnenseite ist, extrem hell.Es gibt ja am Mond keine Atmosphere, keine Luft, kein Wetter. Nichts was die Sonnenstrahlen abschwächt und somit dafür sorgt, das immens helle Lichtverhältnisse herrschen.

Argument 3: Die Bilder sprechen für mehrere Lichtquellen

Dies ist ebenfalls ein total verbreitetes Argument. Hier wird sich jedoch sehr gern auf wenige Fotos beschränkt und nicht die gesamte Videoübertragung mit dem gleichen Argument kritisiert. Vor allem ein Bild wird dabei immer wieder genannt und analysiert. Man sieht wie Buzz Aldrin in das Lunar Landing Module (Mond-Landungs-Modul) zurück klettert. Auf dem Bild sieht es so aus als sollte er, wegen des Landemoduls, im Schatten sein. Trotzdem ist Buzz Aldrin hell beleuchtet und leicht erkennbar. Hier wurde mit einer weiteren Lichtquelle nachgeholfen, meinen Verschwörungstheoretiker.

Hierbei wird jedoch die Tatsache, dass die Mondoberfläche sehr wohl Licht reflektiert nicht bedacht. Dank des sandigen Staubs wird ungefähr 12% des eintreffendes Lichts reflektiert. Diese 12% sind enorm viel, immerhin wird ja sonst nichts durch die Atmosphäre absorbiert. Der Grafikkartenhersteller Nvidia hat die Diskussion über dieses berühmte Bild für eine spannende PR-Kampagne verwendet.


Links: 3D Rendering, Rechts: Orignal. - Buzz Aldrin klettert ins Landemodul - Quelle: LINK

Sie wollten die Leistung ihrer neuen Grafikkartengeneration demonstrieren, indem sie die Lichtsituation des Fotos physikalisch korrekt in Echtzeit simulieren. Eine Gegenüberstellung der zwei Fotos sieht man oben. Falls ihr es nicht erkennt: Links das 3D-Rendering und Rechts das Original. Tolle Marketingidee aber auch tatsächlich auch eine sehr interessante Sache für Analysen. Dafür mussten die 3D-Artists von Nvidia aufwändig alle Objekte originalgetreu nachbauen und ihre physikalischen Eigenschaften definieren. Ein detailliertes Video dieses Projekts könnt ihr euch unter folgendem Link ansehen:

Das Rückstrahlvermögen von nicht selbst leuchtenden Oberflächen wird übrigens als Albedo bezeichnet. Unsere Erde hat einen mittleren Albedowert von 0,367 wobei unser Planet dabei einen großen Kontrast aufweißt. Die Schneeoberflächen haben einen Albedowert von 0,8 bis 0,9; Waldregionen weißen jedoch nur Werte bis zu 0,18 auf. nur damit ihr den Wert 0,12 von der Mondoberfläche in ein besseres Verhältnis setzen könnt. [4]

Zusammenfassung & Erklärung

Heutzutage wäre es natürlich ein Kinderspiel solch eine Mission vom videotechnischen Aspekt zu fälschen. Filme wie Interstellar zeigen, das selbst Thematiken wie Schwarze Löcher rechnerisch richtig abgebildet und animiert werden können. Bei diesem Film wurden ja auch explizit Physiker zur Hilfe genommen um das Rendering so physikalisch korrekt wie nur möglich zu machen.


Im Jahre 1969 war das aber alles noch nicht mal ansatzweise möglich. Die Raumfahrt beziehungsweise die Raketentechnik war jedoch sehr wohl so weit. Ist ja auch durchaus verständlich. In den Zeiten des Kalten Krieges wurden unfassbare Invesitionssummen für Forschungsprojekte und Entwicklungen ausgegeben, die die Welt bis heute nie wieder gesehen hat. Das Apolloprogramm kostete damals rund 20 Milliarden US-Dollar. Das sind mit der heutigen Inflation über 120 Milliarden US-Dollar. Das waren über 4% des gesamten US-Budgets. Heute hat die NASA gerade mal einen mikrigen Prozentsatz von 0,47% der amerikanischen Staatshaushaltskassa. [5] Zeitweise waren für das Apollo-Programm 400 000 Personen gleichzeitig angestellt. Eine unvorstellbare Anzahl.

Ich hoffe ich konnte euch einen interessanten neuen Blickwinkel geben wie man relativ leicht beweisen kann warum es total unmöglich gewesen wäre die Mondlandung zu fälschen. Man sollte, meiner Meinung nach, die ganzen Verschwörungstheorien sowieso auch als Kompliment sehen. Es zeigt nur wie grandios der damalige Erfolg war, und wie bahnbrechend die damalige Entwicklung in dieser kurzen Zeit voran ging. Bringt man Politik, Forschung, Entwicklung und ein ordentliches Budget zusammen können faszinierende Projekte realisiert werden. Ganz ohne (direkten) militärischen Hintergrund. Ich würde mich freuen, wenn ich in meinen Leben noch einmal so eine Zeit erleben würde. Gerne auch als gemeinsames Projekt über Ländergrenzen, gar Kontinente, hinweg. So etwas kann eine ganze Spezies näher zusammenrücken lassen.


Literatur


[1]Apollo 11 Übertragung - Quelle: NASA
[2]Gravitationskraft berechnen - Quelle
[3]Skylab A7L Raumanzug - Quelle: NASA
[4] Albedo - Quelle Wikipedia
[5] Apollo Budget - Quelle NASA bzw. Quelle Wikipedia

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