Der Kryobot und der sensorische Roboterschwarm bei der Arbeit in der Illustration dieses Künstlers NASA/JPL-Caltech
Ingenieure des Jet Propulsion Laboratory JPL der NASA arbeiten an der Entwicklung eines Schwarms von Robotern, die eines Tages verwendet werden könnten, um unter den eisigen Hüllen von zu forschen Jupitermond Europa oder Saturnmond Enceladus für Lebenszeichen auf diesen fernen Welten, an Pressemitteilung der Institution sagte.
Aktuelle Ansätze zur Erforschung neuer Planeten umfassen das Senden von Landern und Rovern, die ihre Landeplätze nach Lebenszeichen absuchen. Diese Ansätze funktionieren zwar gut, schränken jedoch die Reichweite der Sonde und sogar den Umfang der Mission stark ein, falls die Sonde landetin einiger Entfernung vom vorgesehenen Landeplatz.
NASAs Ingenuity-Hubschrauber, das den Perseverance Rover auf dem Mars begleitete, kann den Planeten weiter und schneller scannen und Daten für den Rover zur Planung seiner Missionen liefern. In Zukunft plant die NASA jedoch, einen Schwarm solcher Begleiter zu schicken, um uns dabei zu helfen, mehr über die Welten zu erfahrenwir wollen erkunden.
'Sensorik mit unabhängigen Mikroschwimmern'
Robotics Mechanical Engineer bei NASA JPL, Ethan Schalers Vision für eine solche Mission beinhaltet einen Schwarm schwimmender Roboter, die die Gewässer unter eisigen Hüllen entfernter Planeten oder sogar ihrer Monde nach Lebenszeichen durchsuchen können. Genannt Sensing With Independent Micro-SwimmersSWIM wären diese Roboter nicht größer als ein Handy und mit Sensoren zur Messung von Temperatur, Salzgehalt, Säure und Druck sowie mit chemischen Sensoren zur Erkennung biochemischer Lebenszeichen ausgestattet.
Jeder dieser Roboter hätte auch sein eigenes Antriebssystem und Ultraschallkommunikationssystem sowie einen Bordcomputer. Das klingt vielleicht nicht sehr anders als Ozeanerkundungsroboter die Weltraumagenturen für Planeten entwerfen würden. Es gibt jedoch einen kleinen, aber signifikanten Unterschied. Jeder dieser Roboter ist nicht größer als ein Handy, wodurch viele von ihnen in eine einzige Eissonde gepackt werden könnten.
In ihren frühen Konzepten sind diese keilförmigen Roboter jedoch kaum 12 cm lang und nehmen nicht mehr als 75 cm ein.3 des Volumens, heißt es in der Pressemitteilung.Bis zu vier Dutzend solcher Roboter könnten in einem zylindrischen Kryobot untergebracht werden und belegen dennoch nur 15 Prozent der Nutzlast, sodass mehr Instrumente an Bord transportiert werden können.
Wie wird der Roboterschwarm auf dem fernen Planeten funktionieren?
Schaler stellt sich vor, dass der Kryobot von einem Lander gestartet würde und mit einem Atombatterie, seinen Weg durch Eisplatten zu einem Gewässer darunter schmelzen. Der Kryobot, der über das Kommunikationskabel mit dem Lander verbunden ist, würde dann einen Schwarm von Robotern freisetzen, die die Weite des Gewässers erkunden könnten, während sie ihre Daten an den Bot zurückbeamen.
Da die vom Kryobot erzeugte Wärme die Chemie des Wassers verändern könnte, würde uns die Fähigkeit des Schwarms, eine ziemliche Entfernung vom Bot entfernt zu untersuchen, Daten über die wahre Natur des Wassers liefern.
Bei Bedarf könnte der Schwarm auch angewiesen werden, als „Herde“ zu arbeiten und Daten als Gruppe zu sammeln, um entweder Fehler zu reduzieren oder speziell die Variationen zwischen Sensoren zu messen, um gegebenenfalls vorhandene Gradienten zu identifizieren. “Wenn es Energiegradienten oder chemische Gradienten gibt, kann auf diese Weise Leben entstehen. Wir müssten dem Kryobot stromaufwärts gehen, um diese zu erfassen“, sagte Schaler in der Pressemitteilung.
Bis jetzt ist SWIM noch nicht Teil einer NASA-Mission, hat aber kürzlich zusätzliche Mittel erhalten, um 3D-gedruckte Prototypen herzustellen und zu testen.