Saturnmond Titan: Nasa baut ein U-Boot für die Raumfahrt

Ein U-Boot im Weltall? Auf dem Saturnmond Titan gibt es große Seen, die mutmaßlich mit flüssigem Methan gefüllt sind. Die US-Raumfahrtbehörde Nasa möchte einem von ihnen auf den Grund gehen - mit einem Tauchroboter.

Artikel veröffentlicht am 13. Februar 2015, 18:27 Uhr, Werner Pluta

Titan Submarine: 2.000 Kilometer in 90 Tagen (Bild: Nasa/Screenshot: Golem.de)

Kurs auf Kraken: Die US-Raumfahrtbehörde National Aeronautics And Space Administration (Nasa) will ein U-Boot zu einem fernen Himmelskörper schicken. Es soll in etwa 25 Jahren im Kraken Mare auf dem Saturnmond Titan auf Tauchstation gehen.

Das Konzept für das autonom agierende Titan Submarine, das Titan-U-Boot, stammt von Wissenschaftlern des Glenn Research Center der Nasa in Cleveland im US-Bundesstaat Ohio. Sie wollen es Mitte März bei der Lunar and Planetary Science Conference vorstellen.

Fotografieren, kartieren, Proben nehmen

Das U-Boot wird in etwa aussehen wie ein irdisches U-Boot, mit einem langen, runden Rumpf. In einem Mast auf der Oberseite, der einem Periskop gleicht, wird eine Kamera montiert sein, die Aufnahmen von dem Himmelskörper liefern soll. Auf Tauchfahrt wird ein Sonar den Grund von Kraken kartieren. Zudem soll das U-Boot Proben nehmen und untersuchen.

Angetrieben wird das U-Boot von vier Motoren am Heck. Ein Tauchfahrzeug kann nicht von Solarzellen mit Strom versorgt werden. Deshalb wird es eine Radionuklidbatterie an Bord haben. Die wandelt die Wärme, die beim Zerfall einer radioaktiven Substanz entsteht, in elektrische Energie. Sie soll etwa 90 Tage durchhalten. In der Zeit soll das U-Boot 2.000 Kilometer durch Kraken fahren. Der Marsrover Curiosity hat ebenfalls eine solche Radionuklidbatterie.

Keine genaue Größenangabe

Über die Größe machen die Forscher keine genauen Angaben. Das U-Boot soll aber gut in das X-37B Orbital Test Vehicle (OTV) passen, das streng geheime, unbemannte Raumfahrzeug des US-Militärs. Das X-37B OTV ist 9 Meter lang. Das Titan Submarine wird also etwa 6 bis 7 Meter lang sein. Es wird rund eine Tonne wiegen.

Das Kraken Mare ist einer der großen Seen auf Titan, dem größten der Monde des Saturn. Die Saturn-Sonde Cassini hat die Seen vor wenigen Jahren entdeckt. Kraken bedeckt eine Fläche von knapp 400.000 Quadratkilometern - das ist fast so groß wie die Ostsee. Möglicherweise gibt es sogar so etwas wie Wellengang auf den Seen.

See mit flüssigem Methan

Gefüllt sind Kraken und die anderen Seen auf Titan nicht mit Wasser - dazu ist es auf Titan viel zu kalt: Dort beträgt die Temperatur -180 Grad Celsius. Bei diesen Temperaturen sind Kohlenwasserstoffe wie Methan oder Ethan flüssig. Einige der Seen sind mindestens 200 Meter tief - möglicherweise sogar noch tiefer. Allerdings dringt Cassinis Radar nicht tiefer als 200 Meter hinab.

Diese Bedingungen stellen eine Herausforderung bei der Konstruktion dar: So können dort beispielsweise keine Tanks, die mit Luft gefüllt sind, für Auftrieb genutzt werden: In 300 Metern Tiefe sind Druck und Temperatur mutmaßlich so, dass der Stickstoff kondensiert.

Antenne als Finne

Schwierig ist auch die Kommunikationseinrichtung: Das U-Boot kann ohnehin nur dann Daten zur Erde funken, wenn es aufgetaucht ist. Dazu benötigt es eine große Antenne. Die befindet sich als lange gerade Finne auf der Oberseite. Diese Bauart wird voraussichtlich die hydrodynamischen Eigenschaften des U-Boots nur geringfügig beeinflussen. Die Funksignale von Titan sind etwa 90 Minuten zur Erde unterwegs.