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Ice Shuttle Teredo: Kühlschrank gekauft, um Eisblöcke für Tests des Thermalbohrens herzustellen
Ice Shuttle Teredo: Kühlschrank gekauft, um Eisblöcke für Tests des Thermalbohrens herzustellen (Bild: Jan Albiez/DFKI)

Weltraumforschung: DFKI-Roboter soll auf dem Jupitermond Europa abtauchen

Ice Shuttle Teredo: Kühlschrank gekauft, um Eisblöcke für Tests des Thermalbohrens herzustellen
Ice Shuttle Teredo: Kühlschrank gekauft, um Eisblöcke für Tests des Thermalbohrens herzustellen (Bild: Jan Albiez/DFKI)

Gibt es Leben unter dem Eis des Jupitermondes Europa? Forscher des DFKI in Bremen haben Roboter entwickelt, die das herausfinden sollen. Bevor die aber auf fremden Himmelskörpern zum Einsatz kommen, könnten irdische Forscher sie nutzbringend einsetzen.

Temperaturen weit unter dem Gefrierpunkt, kilometerdickes Eis, darunter kilometertiefes Wasser: Gemütlich ist es auf dem Jupitermond Europa nicht. Aber: Wo Wasser ist, ist vielleicht auch Leben. Forscher entwickeln deshalb an Vehikeln, die auf Europa abtauchen sollen, um danach zu suchen.

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Europa Explorer, kurz Eurex, heißt das Konzept, das die Robotiker des Deutschen Forschungszentrums für Künstliche Intelligenz (DFKI) entwickelt haben. Ziel ist, autonome Roboter auf dem Jupitermond zu landen und dessen Inneres zu erforschen. In einem ersten Projekt haben die Bremer Forscher die Technik entwickelt, mit der das gehen kann. Getestet werden soll sie in einem Folgeprojekt auf der Erde.

Auf Europa ist es kalt

Europa ist der kleinste der Galileischen Monde und der viertgrößte der über 60 Monde des Jupiters. Sein Durchmesser beträgt gut 3.100 Kilometer, etwa 350 Kilometer weniger als der des Erdmondes. Auf Europa ist es bitter kalt: Die Höchsttemperaturen liegen bei minus 150 Grad Celsius. Die Oberfläche besteht aus einem mehrere Kilometer dicken Eispanzer, weshalb Europa eine der hellsten Mondoberflächen in unserem Sonnensystem hat: Etwa zwei Drittel des einfallenden Sonnenlichts werden reflektiert.

Unter dem dicken Eispanzer wird ein riesiger Ozean vermutet, der mehr Wasser enthalten könnte als unsere irdischen. Darin könnte es außerirdisches Leben geben. Deshalb interessieren sich Wissenschaftler für den Mond: Die Europäische Raumfahrtagentur (European Space Agency, Esa) und die US-Raumfahrtbehörde National Aeronautics And Space Administration (Nasa) planen jeweils eine Mission zu Europa, die Anfang der 2020er Jahre starten sollen. Auch eine privates Projekt, Objective Europa, will eine Mission zu dem Jupitermond organisieren.

Die Sonden sollen Daten sammeln

Allerdings sollen weder die Esa-Sonde Juice noch der Europa Clipper der Nasa landen. Sie sollen Daten sammeln für die Vorbereitung einer Landemission. Inzwischen machen sich Forscher auf der Erde Gedanken, wie sich der Ozean unter dem Europa-Eis erforschen lässt. Die Nasa etwa hat im vergangenen Jahr das Konzept eines aalartigen Roboters vorgestellt.

  • Schematische Darstellung der Eurex-Mission (Grafik: Jan Albiez/DFKI)
  • Eurex besteht aus zwei Komponenten: dem Ice Shuttle Teredeo ...  (Foto: Jan Albiez/DFKI)
  • ... und dem Tauchroboter (AUV) Leng. (Foto: Annemarie Popp/DFKI)
  • Es geht los: Der Lander hat auf Europa aufgesetzt, der Ice Shuttle bohrt sich in das Eis. (Grafik: Meltem Yilmazp/DFKI)
  • Mit einem solchen Anker wird sich das Ice Shuttle am Ende des Bohrtunnels im Eis fixieren. (Foto: Marius Wirtz/DFKI)
  • An dieser Schnittstelle wird das AUV Leng andocken. (Foto: Jan Albiez/DFKI)
  • Das Manöver haben die DFKI-Forscher in ihrer Maritimen Explorationshalle getestet. (Foto: Annemarie Popp/DFKI)
  • Das AUV orientiert sich an den Markern am Ice Shuttle. (Foto: Annemarie Popp/DFKI)
  • Das autonome Andocken hat geklappt. (Foto: Annemarie Popp/DFKI)
Schematische Darstellung der Eurex-Mission (Grafik: Jan Albiez/DFKI)

Die DFKI-Forscher hätten ein Konzept "ab Oberkante Jupitermond Europa" entwickelt, erzählt Projektleiter Marc Hildebrandt im Gespräch mit Golem.de: Ein autonomes Unterwasserfahrzeug (AUV) soll in den Ozean unter dem Eis transferiert werden, dort Forschungsfahrten unternehmen, Daten sammeln und diese zur Erde funken. Ein Landefahrzeug, das die Roboter auf Europa absetzt, war nicht Teil des Projekts.

Die Roboter agieren autonom

Wichtige Voraussetzung für eine solche Mission ist, dass die Systeme alle komplett autonom arbeiten. Um von der Erde ferngesteuert zu werden, ist Europa viel zu weit von uns entfernt: über 600 Millionen Kilometer. Die Signallaufzeit in eine Richtung beträgt 33 bis 53 Minuten. Das ist zu lang, um die Roboter sinnvoll steuern zu können.

Eurex besteht aus mehreren Komponenten: dem AUV Leng, einigen kleinen Unterwasser-Glidern und schließlich dem Teredo Ice Shuttle. Der Teredo ist Transporter, Bohrer und Basisstation unter dem Eis. Er ist etwa 7 Meter lang und hat einen Durchmesser von 28 Zentimetern. AUV und Glider sind darin verstaut.

Teredo schmilzt sich durchs Eis

Als Erstes bahnt sich Teredo einen Weg durch das 3 bis 15 Kilometer dicke Eis per Thermalbohren, er schmilzt sich also hindurch. Im Wasser angekommen, verankert er sich so im Eis, dass nur ein Stück ins Wasser ragt. Dann öffnet sich das Ice Shuttle und entlässt die Microglider - sie haben "das Volumen einer Getränkedose", vier von ihnen passen in die Nase des Ice Shuttles.

Nach dem Aussetzen entfernen sich die Glider so weit vom Ice Shuttle, wie sie können. Am Ende ihrer Fahrt verankern sie sich an der Unterkante des Eises und bleiben dort. Sie dienen später zur Navigation.

Sind die Microglider weg, wird das AUV zu Wasser gelassen.

Die Roboter sind auf sich allein gestellt 

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leed 16. Sep 2016

Ach die sollen gleich mehrere hochschicken, damit die Mission auch eher gelingt. Ich...

m9898 05. Sep 2016

Zum Glück bin ich schon lange über das Niveau hinaus. Ich hoffe, dass es einleuchten...

ve2000 02. Sep 2016

EDIT: Tatsächlich ist es NoSquint, mit einem frischen Profil gerade ausprobiert. Gibt...

xbott94 01. Sep 2016

Offensichtlich hat auch keiner daran gedacht, dass das Wasser nicht klar sein könnte. Wie...

Prinzeumel 31. Aug 2016

Sorry. Da bleibt mir nur noch... <°(((((((()><

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