Ein Robot-Kalmar für die Monde der Gasplaneten

17. Mai 2015, 17:28
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Europa und Enceladus warten schon: Die NASA lässt Konzepte zu völlig neuen Rovern ausarbeiten, die ihren Vorläufern kaum noch ähnlich sehen

Washington - Die robotischen Marserkunder "Spirit", "Opportunity" und jetzt "Curiosity" haben geprägt, was wir uns unter einem "Rover" vorstellen: ein Vehikel auf Rädern, das in sehr gemächlichem Tempo über die Oberfläche eines anderen Himmelskörpers rollt.

Lohnende Erkundungsziele

Aber nicht alle potenziellen Zielobjekte bieten eine so rädertaugliche Umgebung wie der Mars oder auch der Erdmond. Und dazu gehören gerade auch diejenigen Objekte im Sonnensystem, die Astrobiologen am meisten interessieren: Die Monde von Gasriesen, unter deren Eispanzer Ozeane aus flüssigem Wasser vermutet werden.

Das ist zum einen der große Jupitermond Europa. Aber auch der nur 500 Kilometer durchmessende Saturnmond Enceladus gilt als aussrichtsreicher Kandidat für außerirdisches Leben. Unter seiner Eishülle könnte ein zehn Kilometer tiefer Ozean schlummern - auf Europa wird sogar einer von 100 Kilometern Tiefe für möglich gehalten.

Von irdischen Organismen inspiriert

Um eine ozeanische Umgebung zu erkunden - vorausgesetzt, man hat zunächst einmal das Problem gelöst, wie man sich durch einen kilometerdicken Eispanzer bohren kann -, braucht es eine ganz neue Art von Rover. Eine Arbeitsgruppe um Mason Peck von der Cornell University arbeitet dazu an einem Roboter aus weichem, flexiblem Material, der für die einen einem Kalmar, für andere eher einem Aal ähnelt.

Die wichtigste Herausforderung ist dabei weniger das Manövrieren im Wasser - hier kann man ja von auf der Erde gemachten Erfahrungen zehren -, sondern die Energieversorgung. "Spirit" und "Opportunity" verfügen über Solarpaneele. In dem Abstand, in dem Jupiter und Saturn um die Sonne kreisen, fällt für einen Rover jedoch zu wenig Energie ab. Hier kommen die "Tentakel" von Pecks Robot-Kalmar ins Spiel: Sie sollen lokale Unterschiede im Magnetfeld des jeweiligen Monds nützen, um daraus Energie zu gewinnen. Außerdem soll der Rover Wasser aus seiner Umgebung aufnehmen und mittels Elektrolyse in Wasserstoff und Sauerstoff aufspalten können. Die Gase werden gespeichert und bei Bedarf gezündet, um den Rover anzutreiben.

Eine weitere Eigenschaft des Rovers ist ebenfalls von der Bionik inspiriert: Peck möchte die Hülle des Rovers nicht nur weich und dehnbar gestalten, sie soll auch wie bei einem Tier mit Biolumineszenz leuchten können: Das würde es dem Rover ermöglichen, seine Umgebung zu beleuchten und Aufnahmen von ihr zu machen.

Das Programm

Insgesamt hat die NASA 15 Konzepte in ihr Programm "NASA Innovative Advanced Concepts" (NIAC) für neue Ideen in der Erforschung des Sonnensystems aufgenommen. In Phase Eins erhalten die 15 Arbeitsteams jeweils 100.000 Dollar, um innerhalb von neun Monaten die Anforderungen ihres Konzepts genau zu definieren. Wer diese Hürde nimmt, kann in Phase Zwei mit bis zu 500.000 Dollar rechnen, um das Konzept im Detail auszuarbeiten.

Von allen Teilnehmern wird gefordert, langfristig und um die Ecke denken zu können. So dreht sich ein weiteres zugelassenes Konzept um die Möglichkeit, flüchtige Substanzen wie Wasserstoff an schattigen Stellen eines Himmelskörpers zu bunkern, wo sie von Rovern, die über den Himmelskörper ausschwärmen, wie Tankstellen besucht werden können. Und die Rover selbst müssen auch nicht mehr nur aufs Rollen angewiesen sein: Hier reichen die Ideen von insektenähnlichen Krabblern bis zu fußballförmigen "Buckybots".

Und ein drittes Konzept ist auf die Erde zugeschnitten: Dieses sieht vor, in der Stratosphäre zwei durch ein ultrastabiles Kabel verbundene unbemannte Gleiter auszusetzen. Die Windscherung zwischen dem oberen und dem unteren Gleiter soll dafür sorgen, den Gesamtverbund - eine Art inneratmosphärischer Satellit - über Jahre hinweg in der Stratosphäre zu halten.

Science Fiction minus Fiction

NIAC-Programmverantwortlicher Jason Derleth lobte die eingereichten Konzepte und nannte es eine Herausforderung, nur 15 daraus für eine Förderung auszuwählen. Peck spricht von einem "gewaltigen Sprung vorwärts" in unserem Verständnis dessen, was ein Rover ist. (red, 17.5. 2015)

  • Ein schwimmender Roboter erkundet den Mond eines Gasriesen. Der hoffnungsvolle Illustrator hat sogar einheimische Lebewesen eingezeichnet - das wäre natürlich der Haupttreffer, auf den alle hoffen.
    illustration: nasa/cornell university/nsf

    Ein schwimmender Roboter erkundet den Mond eines Gasriesen. Der hoffnungsvolle Illustrator hat sogar einheimische Lebewesen eingezeichnet - das wäre natürlich der Haupttreffer, auf den alle hoffen.

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