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Ein Roboter vom Winde verweht...

Die Natur als Lehrmeister: Bei der Entwicklung der neuesten Mars-Roboter haben die NASA-Techniker einem Steppenkraut auf die Äste geschaut. Gegen "Tumbleweed" sind die früheren Mars-Rover lahme Krücken.



Ein Tumbleweed-Rover der Jet Propulsion Laboratories im Testeinsatz in der Antarktis
Picture by NASA/JPL

In den neblig-feuchten Küstenebenen Südamerikas wächst ein Kraut, das ohne Wurzeln auskommt. Es ist ständig in Bewegung, wird durch seine kugelige Form leicht vom Wind mitgenommen und nimmt Feuchtigkeit über den Morgentau auf, der sich in seinen dünnen Ästchen fängt. Im Laufe ihres Lebens legen diese rollenden Büsche mit Hilfe des Windes ungeheure Entfernungen zurück.

Diesem Kraut (und seinen amerikanischen Steppenverwandten) nach benannt ist die neueste Generation von Forschungsrobotern, an denen Wissenschafter der "Jet Propulsion Laboratories" in Pasadena/Kalifornien tüfteln, um sie bei den geplanten Marserkundungsmissionen im Jahr 2009 auf die Reise zum Roten Planeten zu schicken.

Die Idee dabei ist so "natürlich" wie genial: Warum unnötig Gewicht in Form von aufwändigen Antriebssystemen und Treibstoff an Bord eines Roboters nehmen, wenn es auch ohne geht? Außerdem ist "Tumbleweed" sein eigener Airbag, wenn es zu hartem Aufprall (wie bei der Landung) und Fels-Kollisionen kommt.

Skizze: So kompliziert ist der Aufbau eines Tumbleweed-Rovers
Picture by NASA/JPL

Die ersten Tests in Grönland und der Antarktis waren ein voller Erfolg. "Tumbleweed" ist ein (für den Einsatz auf dem Mars) bis zu sechs Meter großer, rund zehn Kilo schwerer, aufgeblasener Kunststoffball, der nur mit Hilfe des Windes Steigungen von bis zu 25 Prozent schaffen soll. Er ist außen mit gummibewehrten Sensoren bestückt und trägt innen eine geschützte Fiberglasröhre mit Messinstrumenten mit sich (Graphik).

In Grönland legte die seltsame Forschungskugel eine Strecke von 100 Kilometern selbständig, nur mit Windkraft zurück und lieferte dabei via Funkantenne laufend Informationen über Temperatur-, Feuchtigkeits- und Luftdruckveränderungen, Tiefenradar- und Magnetfeld-Daten sowie ein Geländeprofil.

Roboter-Experte und Leiter des Projekts Dr. Alberto Behar von NASA/JPL: "Es ist eine wirklich bequeme Art, in extremer und lebensfeindlicher Umgebung wichtige Daten zu sammeln. Auf dem Mars, wo ebenfalls kräftige Winde herrschen, könnte man damit die beiden Pole erkunden und aus dem vergleichsweise einfachen Klimasystem des Roten Planeten wichtige Rückschlüsse für die Erde gewinnen. Wir haben gerade eine zweite Erdmission gestartet, bei der unser Ball in der Antarktis vom Südpol aus eine mehr als 2000 Kilometer lange Reise bis zur Küste unternehmen soll. Es ist eine Region, von der es wegen der harten Messbedingungen noch sehr wenig Information gibt."

Techniker der Jet Propulsion Laboratories mit ihrem Kugelmonster, dem Tumbleweed Rover
Picture by NASA/JPL

Aber "Tumbleweed" kann noch mehr als nur vom Winde verweht durch die Gegend zu rollen und stumm vor sich hin zu messen. Dr. Alberto Behar: "Wir haben ,Tumbleweed' zwei ungewöhnliche Tricks beigebracht, die seinen Einsatzbereich stark erweitern. Auf Befehl kann er etwas Gas ablassen, so dass er auf einer bestimmten Seite flach wird und trotz Wind liegen bleibt. Dann kann er auch an interessanten Stellen Bodenproben nehmen. Danach bläst er sich wieder auf und rollt weiter. Die zweite Idee, die wir gerade austesten, sind kleine Gewichte im Inneren, die sich so verschieben lassen, dass der Ball sich beim Rollen immer nur um eine bestimmte Achse dreht. So kann man in der Fiberglas-Achse auch eine Kamera mit einem Motor montieren, der die Bewegung ausgleicht und Fotos von der Umgebung schießen."

Selbst mit Einrechnung der Ruhezeiten, in denen einmal kein Wind geht, schaffte ,Tumbleweed in unbekanntem Terrain ein Tempo von 1,3 km/h. Dagegen sind die ansonsten sehr erfolgreichen Mars-Rover "Spirit" und "Opportunity" mit 0,05 km/h langsame Schnecken.


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© Eine Reportage von T. Micke (28-03-04) – Kontakt