Am deutschen MARUM – Zentrum für Marine Umweltwissenschaften der Universität Bremen wird das TRIPLE-nanoAUV 2 entwickelt. Seine Bestimmung: Die Erkundung der unter einer dicken Eisschicht liegenden Gewässer auf den Monden «Europa» und «Enceladus». Vor seinem Einsatz im Weltall soll es 2026 in der Antarktis getestet werden.
Gibt es Wasser unter dem Eis der Monde Europa und Enceladus? Und wenn ja, ist dort Leben zu finden? Möglicherweise, denn in den unter einem kilometerdicken Eispanzer liegenden subglazialen Seen in der Antarktis konnten auch Mikroorganismen nachgewiesen werden. Um diese Fragen mit Sicherheit beantworten zu können, muss man jedoch die Eisdecke durchdringen. Und genau dafür hat das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt die Projektlinie TRIPLE ins Leben gerufen, die jetzt in die zweite Phase geht.
Das Herzstück von TRIPLE – das Verbundprojekt TRIPLE-nanoAUV 2 – wird am deutschen MARUM – Zentrum für Marine Umweltwissenschaften in Bremen koordiniert. Hier wird der autonome Mini-Unterwasserroboter (kurz nanoAUV — Autonomous Underwater Vehicle) entwickelt, der nicht nur erkunden soll, was sich unter der Eisschicht der Monde verbirgt. Auch in der Antarktis vermutet man bisher unbekannte Ökosysteme in Subglazialseen, zu deren Erforschung das nanoAUV einen entscheidenden Beitrag leisten würde. Und genau dort soll es in etwa drei Jahren getestet werden, bevor es in etwas fernerer Zukunft zu Weltraummissionen aufbricht.
«Solche Nano-Fahrzeuge können dabei helfen, insgesamt ein besseres Verständnis für marine Ökosysteme zu gewinnen», sagt Prof. Ralf Bachmayer, Projektleiter am MARUM, in einer Pressemitteilung des Instituts.
Die Erkundung der mit bis zu einer 4’000 Meter dicken Eisschicht bedeckten Gewässer ist allerdings alles andere als trivial und erfordert enormes technisches Know-How. «Das neue autonome System ist einzigartig und soll zukünftig auch die Erforschung der globalen Flüssigwasserozeane unter der eisigen Oberfläche des Jupiter-Eismonds Europa und des Saturnmonds Enceladus ermöglichen. Vor allem die Miniaturisierung ist dabei eine Herausforderung in der Entwicklung – hierfür gibt die Sonde die Maße vor. Zudem müssen alle Komponenten den hohen Drucken unter Wasser standhalten», erklärt Prof. Bachmayer weiter. Darüberhinaus muss das nanoAUV niedrigen Temperaturen und unbekanntem Salzgehalt und Strömungen standhalten sowie mit gefährlichen Hindernissen zurechtkommen.
Das TRIPLE-nanoAUV wird deutlich kleiner sein als bisherige autonome Unterwasserfahrzeuge, da es die Eisdecke nur innerhalb einer Schmelzsonde überwinden kann, die im Parallelprojekt TRIPLE-IceCraft bereits entwickelt wurde. Sein Durchmesser wird nur etwa zehn Zentimeter und seine Länge etwa 50 Zentimeter betragen.
Gleichzeitig wird ein Launch & Recovery System (LRS) entwickelt, mit dem der Roboter unter Eis ausgesetzt und wieder geborgen wird. Das LRS soll dem nanoAUV ermöglichen, an einer Unterwasserstation anzudocken, um gesammelte Daten zu übermitteln, seine Batterie aufzuladen und somit längere Zeit unter Wasser zu bleiben.
«Ziel ist es, Expertise innerhalb der DLR Explorer Initiativen für einen Einsatz bei einer möglichen internationalen Raumfahrtmission zu sammeln. In ersten Feldversuchen wird die Schmelzsonde mit dem als Nutzlast integrierten nanoAUV zunächst bei einer Eisdicke von 100 Metern eingesetzt», erklärt Sebastian Meckel, der leitende Ingenieur. «Darüber hinaus ist das nanoAUV gegenüber größeren autonomen Fahrzeugen unteraktuiert, das heißt es ist nur eingeschränkt manövrierfähig. Dies alles erfordert eine sehr große Zuverlässigkeit und eine enge Abstimmung mit den assoziierten Partnern aus TRIPLE-GNC und TRIPLE-LifeDetect.»
Das nanoAUV wird am MARUM in Zusammenarbeit mit industriellen Partnern aus der Raumfahrt und Unterwasser-Akustik sowie assoziierten TRIPLE-Projekten, wie TRIPLE-GNC (Navigation und Steuerung) und TRIPLE-LifeDetect (wissenschaftliche Nutzlast) entwickelt. Die TRIPLE-Projektlinie wird vom deutschen Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz gefördert.
Julia Hager, PolarJournal
Link zum TRIPLE-Projekt: https://triple-project.net/
