Roboterlibelle soll fremde Planeten erkunden

Insektenartiger Flugroboter für den Einsatz auf dem Mars oder Titan

Sanft wie eine übergroße Libelle schwirrt ExoFly durch die Lüfte. Derzeit noch auf der Erde, genauer gesagt rund um die Universität von Delft, wo der Flugroboter mit entwickelt wurde. In ferner Zukunft soll er jedoch über die Oberfläche ferner Planeten schweben und Pfadfinder für laufende oder fahrende Roboter spielen.

ExoFly sieht mit seinem langen, dünnen Rumpf und den großen durchsichtigen Flügeln aus wie ein Modellflugzeug, das mit einer Libelle gekreuzt wurde. Denn anders als das Flugzeug gleitet er nicht, sondern bewegt sich fort, indem er wie ein Insekt mit den Flügeln schlägt - dafür sorgt ein kleiner Motor, der von einem 3 Gramm schweren Lithium-Polymer-Akku gespeist wird. Diese Art der Fortbewegung sei "gut geeignet für die Marsatmosphäre, die von geringer Dichte, aber sehr viskos" ist, schreiben die niederländischen Entwickler in einem Aufsatz. Sie könne aber auch in einer dichteren Atmosphäre eingesetzt werden, wie sie etwa auf dem Saturnmond Titan herrscht.

Damit der nur 2 Gramm schwere Motor das robotische Insekt auch bewegen kann, haben die Wissenschaftler um Tanja Zegers von der Universität Utrecht beim Bau nur sehr leichte Materialien eingesetzt. So besteht der 40 Zentimeter lange Rumpf aus Balsaholz, die vier Flügel (Spannweite 35 Zentimeter) aus einer dünnen Folie aus Polyethylenterephthalat (PET). Zusammen mit Motor und Akku ergibt das ein Gewicht von gerade mal 17 Gramm. Dazu kommt noch als Nutzlast das Auge des Roboters: eine 1,2 Gramm schwere Minikamera.

Ein solches Auge braucht ExoFly auch, denn er soll auf einem fremden Himmelskörper autonom das Terrain erkunden. Die meisten Formationen, die wichtige Erkenntnisse über die gegenwärtigen oder vergangenen Umweltbedingungen zulassen, etwa Wind oder Erosion, vulkanische Aktivitäten oder Wasser, seien zwischen einem Millimeter und einem Meter groß, schreiben die Wissenschaftler. Der Flugroboter bewege sich in einer Höhe, aus der es möglich sei, dreidimensionale Aufnahmen solcher Strukturen zu machen. Satelliten, die um den Himmelskörper kreisen, können solche Formationen oft nicht erfassen, weil ihre Kameras eine zu geringe Auflösung haben oder den Dunst nicht durchdringen können. Fahrzeuge hingegen können viele Stellen nicht erreichen, die ExoFly überfliegen kann. Die Bilder, die ExoFly liefert, können zudem Rovern oder Laufrobotern den einfachsten Weg zu interessanten Stellen weisen. Neben der Kamera soll ExoFly auch mit anderen wissenschaftlichen Geräten bestückt werden.

Eine große Reichweite hat der aktuelle Prototyp noch nicht: Nach nur zwölf Minuten Flugzeit geht dem ExoFly die Energie aus. Ein Roboter für den Marseinsatz würde deshalb mit einer kleinen Solarzelle ausgestattet werden. Damit bekäme er eine Reichweite von 10 bis 15 Kilometern. Für den Einsatz auf dem Titan müsste der Flugroboter wegen der dichteren Atmosphäre deutlich größer und robuster sein, damit er den dort herrschenden Temperaturen von unter minus 100 Grad standhalten kann.

Ihre Entwicklung haben die niederländischen Wissenschaftler in der vergangenen Woche auf dem 3. europäischen Planetologenkongress (European Planetary Science Congress, ERSC) in Münster vorgestellt.

ExoFly basiert auf dem Roboter DelFly, der an der Universität Delft entwickelt wurde.