Autonomer Unterwasserroboter kartographiert den Meeresgrund

Neue Technik soll Ozeanographie revolutionieren. US-Wissenschaftler haben einen Unterwasserroboter gebaut, der selbstständig hochauflösende Karten vom Meeresgrund erstellt. Bei seinem ersten Einsatz hat er geeignete Orte für den Aufbau unterseeischer Forschungsstationen ausgemacht.

14. August 2008 um 17:18 Uhr / Werner Pluta

Um geeignete Stellen zu finden, an denen die Ozeanographen Forschungsgeräte ausbringen können, brauchen sie detaillierte Karten des Meeresbodens. Das ist die Aufgabe eines autonom agierenden Unterwassserfahrzeugs (Autonomous Underwater Vehicle, AUV) mit dem Namen Sentry, das an der Woods Hole Oceanographic Institution entwickelt wurde. Streifen für Streifen, wie ein Rasenmäher, fährt der Roboter ein vorgegebenes Gebiet ab. Während er etwa 80 Meter über dem Meeresgrund schwebt, fotografiert Sentry den Meeresgrund und kartographiert ihn mit Hilfe von Sonarmesstechnik. Die dabei entstandenen Karten haben eine Genauigkeit von bis zu einem Meter.

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Da er nicht von einem Mutterschiff oder einem Kontrollzentrum aus gesteuert wird, kontrolliert Sentry selbstständig seine Entfernung zum Meeresgrund, reagiert auf Veränderungen und weicht Hindernissen aus. Mehrere Systeme steuern dabei das AUV, darunter ein Magnetkompass, ein Trägheitsnavigationssytem sowie ein akustischer Sensor, der zum Einsatz kommt, wenn das Fahrzeug weniger als 200 Meter vom Meeresboden entfernt ist.

Die Energie für die Fahrten unter Wasser stammt von über 1.000 Lithium-Ionen-Akkus. Sie liefern genug Strom für Tauchgänge bis zu 18 Stunden, in denen der Tauchroboter bis zu 58 km zurücklegen kann.

In seiner ersten Mission von Ende Juli bis Anfang August 2008, die die Woods Hole Oceanographic Institution zusammen mit Ozeanographen von der Universität von Washington in Seattle durchgeführt hat, hat Sentry ein etwa 53 Quadratkilometer großes Gebiet vor der Küste des US-Bundesstaates Oregon vermessen. "Es war sehr aufregend, als die ersten Karten auf unseren Bildschirmen erschienen, erzählte Dana Yoerger, die bei der Woods Hole Oceanographic Institution für Sentry zuständig ist.

Ziel der Mission war es, geeignete Stellen auf der Juan-de-Fuca-Platte auszumachen, wo die Seattler Ozeanographen nun Sensornetze ausbringen wollen. Das eine Netz entsteht nahe einem Vulkan und soll Aufschluss über heiße unterseeische Quellen und andere seismische Aktivitäten geben. Mit dem anderen Netz wollen die Wissenschaftler Lagerstätten von Methanhydrat untersuchen.

Seine Disziplin stehe "auf der Schwelle zu einer neuen Epoche", in der neue Technik ganz neue Möglichkeiten eröffne, die Ozeane zu erforschen, erklärte John Delaney, Ozeanograph an der Universität von Washington. Sentrys erste Tauchfahrt sei ein Beispiel dafür. Mit Hilfe solcher AUV sei es künftig möglich, am Meeresboden Forschungs- und Kommunikationseinrichtungen aufzubauen, um unterseeische Vulkane oder Tsunamis zu erforschen, so Delaney. Diese Beobachtungsstationen, so die Vision der Ozeanographen, sollen ihrerseits als Basis für autonome Roboterfahrzeuge dienen, die dort ihre Akkus aufladen und über die Kommunikationsnetze ihre gesammelten Daten abschicken und neue Befehle empfangen können.