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Entomopter: Schmetterlingsspione auch für den Mars

Per Spezialkamera ist es Forschern jetzt gelungen, den "traumtrunkenen" Flug von Schmetterlingen unter die Lupe zu nehmen. Das verblüffende Ergebnis: Die kleinen Flattermänner sind Weltmeister der Lüfte und wegweisend für Marserkundung und Spionage.



Ein roter Admiral Schmetterling (Vanessa atalanta) kämpft sich durch den Windkanal. Rauch zeigt die Verwirbelungen an.
Picture by Bob Srygley/Oxford Univ.

Bob Srygley hat einen schnellen Finger: Wenn der rotbraune Admiral (Vanessa atalanta) sich durch den mit 5,4 km/h blasenden Mini-Windkanal bis zur Blume vorgekämpft und dort seine Nektar-Mahlzeit beendet hat, dann beginnt der Falter für ein paar Augenblicke am ganzen Körper zu zittern. Er erhöht damit seine Körpertemperatur, um sich wieder fürs Fliegen startklar zu machen. Etwa eine halbe Sekunde vor dem Abheben hört er damit wieder auf. Das ist der Moment, den der Biologieprofessor an der britischen Universität Oxford erwischen muss.

Händisch, per Knopfdruck, leitet er hauchzarte Rauchschwaden in den Windtunnel die Ausrüstung dafür hat er sich in einem Modellbaugeschäft für Dampfloks geholt und löst zeitgleich eine Hochgeschwindigkeitskamera aus, die vom Schmetterling in der nächsten Sekunde mehr als hundert Fotos schießt. Was er und sein Kollege Adrian Thomas bei der Analyse der Bilder mit Hilfe des Rauchs, der alle Verwirbelungen und Turbulenzen sichtbar macht, entdeckten, ist möglicherweise bahnbrechend für Techniker, die für Militär und Weltraumbehörden an steuer- und flugfähigen Kleinstrobotern tüfteln.

Dr. Bob Srygley: "Was bei Schmetterlingen bei flüchtigem Hinsehen wie liebenswert-besoffenes Torkeln aussieht, sind in Wirklichkeit nicht weniger als sechs verschiedene, komplexe und sehr effiziente Flügelschlagtechniken, die es den Tieren unter anderem ermöglichen, nicht nur beim Herunterschlagen der Flügel Höhe gutzumachen, sondern auch bei der Gegenbewegung, was Energie spart. Einer dieser Schläge, bei dem der Falter absichtlich bestimmte Turbulenzen herbeiführt, funktioniert so ähnlich wie der "Top Spin" beim Tennis."

Für Forscherteams wie jenes von Robert Michelson am "Tech Research Institute" in Atlanta/USA, die sich seit Jahren mit Mini-Flugrobotern (so genannten Entomoptern, siehe Grafik) beschäftigen, ist die Entdeckung der Briten eine kleine Revolution. Denn das simple Verkleinern herkömmlicher Flugzeuge auf ein paar Zentimeter funktioniert leider nicht, weil die "plumpe" Mechanik solcher Mikroflieger einfach nicht genug Auftrieb zustande bringt, um das vergleichsweise hohe Gewicht (Batterie, Motor, Getriebe, Steuerung etc.) über längere Strecken zu tragen.

So stellen sich Forscher vom Tech Research Institute einen Flugroboter (Entemopter) auf dem Mars vor
Picture by NASA/Institute for Advanced Concepts

Srygley ist indessen überzeugt, dass solche, der Natur abgeschauten langsam flatternden Schmetterlings-Roboter die Zukunft sein werden, etwa bei Erkundungsmissionen auf dem Mars: "Wo jetzt ein fahrender Geländeroboter mit ein paar Zentimetern pro Stunde an jedem Gesteinsbrocken vor einem fast unüberwindbaren Hindernis steht, könnte ein leichtgewichtiger Schwarm künstlicher ,Sensor-Insekten' problemlos darüber hinwegfliegen."

Und außerdem, fügt der kinderliebende Professor hinzu, würden solche ferngesteuerten Flatter-Roboter doch auch ein ganz phantastisches Spielzeug abgeben.


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© Eine Reportage von T. Micke (12-01-03) – Kontakt