Roboter für die Erkundung von Europas und Enceladus’ Ozeanen

LONDON (IT BOLTWISE) – Die Erkundung der Ozeanmonde Europa und Enceladus steht im Fokus der wissenschaftlichen Gemeinschaft, da beide Himmelskörper unter ihren eisigen Oberflächen flüssige Wasserozeane beherbergen könnten. Diese Entdeckung hat das Interesse an der Entwicklung von Robotern geweckt, die in der Lage sind, diese extremen Umgebungen zu erforschen.

Die Ozeanmonde Europa und Enceladus sind von großem Interesse für Wissenschaftler, da sie unter ihren eisigen Oberflächen flüssige Wasserozeane verbergen könnten. Diese Entdeckung hat das Interesse an der Entwicklung von Robotern geweckt, die in der Lage sind, diese extremen Umgebungen zu erforschen. Die NASA plant, mit der Europa Clipper Mission im Jahr 2030 den Mond Europa zu erreichen, um Daten zu sammeln, die auf die potenzielle Bewohnbarkeit hinweisen könnten. Sollte dies der Fall sein, könnten robotische Landermissionen der nächste Schritt sein, um die Existenz von Leben zu bestätigen.

Um diese Missionen zu ermöglichen, arbeitet das Team des Jet Propulsion Laboratory (JPL) der NASA an einem Roboter, der für die Suche nach Leben geeignet ist. Dieser Roboter wurde bereits auf dem Matanuska-Gletscher in Alaska getestet. Kevin Hand, ein Planetenwissenschaftler am JPL, der dieses Projekt leitet, erklärt, dass das Konzept des Roboters bereits sehr ausgereift ist. Die Bedingungen auf der Oberfläche Europas stellen jedoch erhebliche Herausforderungen dar, insbesondere die starke Strahlung, die für Elektronik problematisch ist.

Ein weiteres Problem ist die begrenzte Kommunikationszeit mit der Erde, da der Mond nur während eines Teils seines 85-stündigen Tag-Nacht-Zyklus sichtbar ist. Der Roboter müsste daher über längere Zeiträume ohne menschliche Unterstützung auskommen. Auch die Energieversorgung stellt eine Herausforderung dar, da die Entfernung zur Sonne Solarzellen unpraktikabel macht. Der Roboter müsste daher mit nicht wiederaufladbaren Batterien betrieben werden.

Die Landung auf Europa wäre ebenfalls schwierig, da es keine permanenten Orbiter gibt, die eine Kommunikationsinfrastruktur bereitstellen könnten, und hochauflösende Bilder der Oberfläche fehlen. Die Temperaturen auf Europas Eisdecke variieren stark, was die Probenentnahme erschwert. Das Team um Hand hat jedoch einen Roboter entwickelt, der mit diesen Herausforderungen umgehen kann. Der Roboter verfügt über Beine zur Stabilisierung auf verschiedenen Oberflächen und nutzt eine stereoskopische Kamera zur Orientierung.

Ein neu entwickelter Roboterarm mit sieben Freiheitsgraden und Kraftmomentensensoren ermöglicht es dem Roboter, die Belastung während des Bohrens zu überwachen und Schäden zu vermeiden. Das Bohr- und Probennahmewerkzeug ICEPICK kann Proben bis zu 20 Zentimeter tief aus dem Eis entnehmen. Der Roboter wurde in Simulationen, in den JPL-Einrichtungen und schließlich auf dem Matanuska-Gletscher getestet, wo er alle Tests erfolgreich bestand.

Obwohl der Roboter alle Tests bestanden hat, wurde das Projekt vorerst auf Eis gelegt, da die neue Dekadenstrategie für die Planetenwissenschaften die Europa-Landemission nicht als Priorität ansieht. Stattdessen wird eine Landemission auf Enceladus in Betracht gezogen, da die Strahlungsbedingungen dort weniger problematisch sind und bereits Wasserfontänen mit potenziellen Biosignaturen beobachtet wurden.

Die Erfahrungen aus der Entwicklung des Europa-Roboters könnten jedoch auch für eine Enceladus-Mission von Nutzen sein. Die Herausforderungen auf Europa sind größer, aber die gewonnenen Erkenntnisse könnten helfen, die autonome Probenahme auf Enceladus zu verbessern. Trotz der aktuellen Prioritäten bleibt der Traum einer Europa-Landung bestehen, auch wenn er technologisch anspruchsvoll ist.

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