Warum die NASA für das Mondlandeprogramm von Nikon- auf Sony-Kameras umsteigt

Ein technisches Detail ohne jeden Belang für uns.

Interessanter Artikel bei Sonyaddict: BREAKING: NASA Selects Sony as Official Imaging Partner for Artemis Lunar Program — The First New Moon Camera in Over 50 Years

Bei den Apollo-Mondlandungen verwendete man Hasselblad-Kameras. Man hatte zunächst keine taugliche Kamera gefunden, aber ein Astronaut, der selbst mit einer Hasselblad 500C fotografierte, empfahl diese, und die NASA hat, dem Artikel zufolge, einige davon gekauft, sie zerlegt, und alles entfernt und abgebaut, was nicht mondtauglich ist. Und machte dafür Anbauten, um die Kameras mit dickem Druckanzug bedienen zu können.

Seither liegen angeblich 12 dieser modifizierten Hasselblad-Kameras auf dem Mond herum, weil die Anweisung war, nur die belichteten Filme zurückzubringen und alles andere dort zu lassen, um mit der verfügbaren Gewichtskapazität lieber Mondgestein zurückzubringen.

Wäre sehr interessant, sich anzuschauen, in welchem Zustand die nach 50 Jahren auf dem Mond sind. Es würde mich zum Beispiel interessieren, ob Dinge auf dem Mond verstauben oder sauber bleiben, ob sich also noch Staub sammelt oder der Staub dort seit Milliarden von Jahren herum liegt. Man sagt ja, dass die US-Flaggen, die man dort hinterlassen hat, heute von der Strahlung weitgehend ausgebleicht sein müssten. Außerdem könnte der Wechsel zwischen Licht und Schatten auf Dauer das Material zermürben. Vielleicht erleben wir das ja noch, dass irgendwer die alten Landestellen besucht.

Seit dem Space Shuttle und der Raumstation hatte man immer Nikon – und war immer zufrieden damit. Der Punkt ist aber, dass die niemals das Magnetfeld der Erde verlassen haben, was auch gegen Strahlung aus dem Raum schützt. Auf dem Mond herrschen aber andere Verhältnisse, dort knallt die Strahlung voll rein und stört elektronische Bildsensoren. Ein Effekt, nebenbei bemerkt, den man von Digitalfotografieren in den havarierten Kernkraftwerken kennt.

NASA’s selection of Sony over the incumbent Nikon — which has supplied the agency’s handheld photography needs since the Space Shuttle era and currently provides Nikon Z9 bodies and a full complement of Nikkor lenses aboard the International Space Station — raised eyebrows. But the decision, NASA says, was driven by engineering requirements specific to deep space and lunar surface operations.

“The ISS is in low Earth orbit, 400 kilometres up, shielded by the Van Allen belts,” explained Dr. Sarah Chen, Director of NASA’s Imaging Systems Division. “Artemis operates in a completely different radiation environment. We needed a sensor architecture that could withstand sustained cosmic ray bombardment over a ten-day mission without cumulative degradation. Sony’s stacked CMOS sensor technology, with its copper wiring layer and integrated DRAM, demonstrated the highest radiation tolerance of any commercial imaging sensor we tested.”

Sony’s relationship with space imaging predates this announcement. In 2017, JAXA mounted a Sony A7S II on the exterior of the ISS’s KIBO Japanese Experiment Module — the first commercial off-the-shelf camera to be permanently installed outside the station. Enclosed in a custom aluminium housing with a radiator system, the A7S II operated in the vacuum of space, capturing 4K video and 12-megapixel stills of Earth while withstanding cosmic radiation, extreme thermal cycling, and the vibrations of orbital manoeuvres. That camera ran successfully for over two years, far exceeding its projected operational life.

“The KIBO deployment was our proof of concept,” said Kenji Tanaka, Vice President of Sony’s Imaging Products & Solutions division. “We learned what space does to a sensor, to a processor, to a lens coating. Every lesson from KIBO is in the Artemis camera.”

The Camera: Sony Alpha 1 II “Selene Edition”

The Artemis imaging package centres on a purpose-built variant of the Sony Alpha 1 II, internally designated the ILCE-1M2S and codenamed “Selene” (after the Greek goddess of the Moon). While based on the commercial A1 II platform, the Selene has been extensively modified for deep space and — eventually — lunar surface operations.

Key modifications

Radiation-hardened sensor. The 50.1-megapixel stacked Exmor RS CMOS sensor has been fabricated with a custom radiation-shielded process. Sony’s semiconductor division in Kumamoto developed a modified copper interconnect layer that reduces single-event upsets (pixel “hits” from cosmic rays) by approximately 94% compared to the commercial sensor. The sensor’s on-board DRAM enables a rapid full-frame readout that allows the camera’s BIONZ XR processor to apply real-time cosmic ray rejection — essentially comparing sequential readouts and discarding anomalous pixel values before they reach the image file.

Man braucht also, neben den Lösungen alter Probleme wie spezielle Schmiermittel für das Vakkum, besondere Lösungen für Digitalkameras, wie spezielle Software und Schutzschichten für den Sensor gegen die Strahlung. Außerdem hat man ein Problem mit der Wärmeableitung, weil die Kameras sehr viel rechnen müssen und heiß werden, die Hitze im Vakuum aber nicht an die Außenluft abgeben können.

Das ist für Sony auch deshalb leichter, weil Sony selbst Bildsensoren herstellt, während Nikon sie nur konzipiert, sie aber dann von Dritten herstellen lassen muss – teilweise sogar von Sony.

Für das tägliche Leben hat das überhaupt keine Bedeutung, solange man auf der Erde bleibt. Es könnte aber sein, dass solche Mondkameras auch besser geeignet sind, um in havarierten Kernkraftwerken zu fotografieren.

Dasselbe Problem hat man übrigens bei Mikroprozessoren.