Wissenschaft: Drohne kartiert Ruinenstadt in Peru

Drohnen für Archäologen: Statt eine Ruinenstadt in Peru mühsam mit der Hand zu vermessen, setzt ein US-Archäologe eine Drohne ein. Das UAV fotografiert die Grabungsstätte aus der Luft, die Bilder werden anschließend am Computer zu einer 3D-Karte montiert.

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Arbeitserleichterung: Adams (Links) und Wernke mit Skate
Arbeitserleichterung: Adams (Links) und Wernke mit Skate (Bild: Anne Rayner/Vanderbilt)

Drohneneinsatz im Dienste der Wissenschaft: Mit einem unbemannten Fluggerät (Unmanned Aerial Vehicle, UAV) will Steven Wernke eine Ausgrabungsstätte in Peru aus der Luft erkunden. Der Einsatz von Drohnen könnte die Arbeit der Archäologen künftig deutlich erleichtern.

Skate fotografiert Ruinen

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Wernke, Archäologe an der Vanderbilt-Universität in Nashville im US-Bundesstaat Tennessee, will die alte Stadt Machu Llacta in Peru aus der Luft kartieren. Unterstützt wird er dabei von der Robotikerin Julie Adams. Mit einer Skate, einer Kleindrohne des US-Unternehmens Aurora Flight Sciences, fotografieren sie die Ruinenstadt.

Skate ist 48 Zentimeter lang und hat eine Flügelspannweite von 61 Zentimetern. Das UAV besteht hauptsächlich aus einer rechteckigen Tragfläche mit zwei Seitenleitwerken. Vorne gibt es eine kleine Kanzel, den sogenannten Payload Pod, in der verschiedene Kameras eingebaut sind. Der Payload Pod ist austauschbar, Aurora bietet ihn bestückt mit verschiedenen Kamerasystemen an.

Handstart

Die von zwei Propellern angetriebene Drohne wird aus der Hand gestartet. Die Einsatzdauer beträgt eine Stunde. In dieser Zeit überfliegt sie die Ruinen in einem vorprogrammierten Muster und fotografiert diese. Die Bilder werden anschließend zu einer dreidimensionalen Karte montiert.

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Adams hat für das Projekt die Flugalgorithmen entwickelt. Diese sorgen zum einen dafür, dass Skate auch bei Wind seine Flugbahn genau einhält. Sie berücksichtigen zudem auch fotografische Aspekte, wie etwa den Stand der Sonne oder die Tatsache, dass sich die Bilder in einem bestimmten Maß überlappen müssen, damit sie später richtig zusammengesetzt werden können.

Jahre für 2D-Karte

Für die Archäologen bedeute der Einsatz des UAV eine große Arbeitserleichterung, erklärt Wernke: Die Drohne werde zusammengesetzt, das zu kartierende Areal festgesetzt, und schon könne es losgehen. Die Drohne liefere Bilder, die viel höher aufgelöst seien als die besten Satellitenbilder, sagt Wernke. Diese müssten nach der Landung auf den Computer übertragen werden, und schon könne eine Karte der Grabungsstätte erstellt werden.

Müsse eine große Ausgrabungsstätte per Hand kartieren werden, könne das unter Umständen mehrere Grabungsperioden - sprich: mehrere Jahre - in Anspruch nehmen, sagt Wernke. Und das Ergebnis sei auch nur eine zweidimensionale Karte.

Im 19. Jahrhundert aufgegeben

Machu Llacta wurde in der 70er Jahren des 16. Jahrhunderts auf dem Gebiet einer alten Inkastadt errichtet und im 19. Jahrhundert aufgegeben. Die Stadt ist nach Angaben der Wissenschaftler etwa so groß wie 25 Fußballfelder

Die Tests mit der Drohne haben Mitte Juli begonnen und sollen noch bis Mitte August weitergehen. Sollten die Forscher später bei der Auswertung Fehler finden, wollen sie im kommenden Jahr noch einmal mit der Drohne nach Peru zurückkehren.

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