Robotertraining auf Vulkangestein

Was haben der Mond und der Vulkan Ätna gemeinsam? Eine extreme Oberfläche sowie extreme Bedingungen. 21 Wissenschaftler des Deutschen Zentrums für Luft- und Raum­fahrt (DLR) nutzen die rauen Bedingungen des Vulkans, um Technologien für zukünftige Explorations­missionen im Sonnen­system zu testen. Die Wissenschaftler wählten mit dem Ätna ein spezielles Szenario, das den geologischen Anforderungen an eine wirkliche Mond-Mission entspricht. „Kritische Kern­komponenten einer solchen Mission sollen getestet und validiert werden", erklärt Armin Wedler, stell­vertretender Sprecher der Helmholtz-Allianz ROBEX (Robotische Exploration unter Extrem­bedingungen) und Leiter der Robotik­aktivitäten auf dem Ätna. „Wir bereiten uns damit auf die große ROBEX Demonstrations­mission 2017 vor."

In „Demomissionen" im Abschlußjahr der Helmholtz-Allianz ROBEX sollen 2017 die gemeinsam zwischen Tiefsee- und Raumfahrt­wissenschaftlern erarbeiteten Fortschritte, insbesondere das komplexe Zusammen­spiel von verschiedenen robotischen Systemen sowohl in der Tiefsee vor Spitz­bergen, als auch in einer „Mond-Analog-Landschaft" demonstriert werden. Auf letzteres bereiten sich die Wissenschaftler des DLR auf dem Ätna nun vor: Zehn Tage sind die Wissenschaftler in über 2600 Meter Höhe stationiert.

„Wir testen die Installation eines aktiven seismischen Netzes auf der Mond­oberfläche. Damit wäre es erstmals möglich, die innere Struktur des Mondes und die Zusammen­setzung der oberen Schichten zu bestimmen", erklärt Armin Wedler. Bisher unbeantwortete Fragen nach der Existenz und Zusammen­setzung eines zentralen Kerns des Mondes könnten genauso beantwortet werden wie die nach einer seismischen Aktivität.

In den ersten Tagen bauten Armin Wedler und sein Team die Kern­komponenten des Systems auf: Container, in dem das System über Nacht lagert, ein Wohnmobil auf dem Ätna in Abstimmung mit den lokalen Behörden, ein Kontroll­zentrum in Catania wurde eingerichtet, stationäre und mobile Elemente wurden auf dem Lava­boden platziert.

Eine Kombination eines stationären Systems, dem Lander RODIN, mit mehreren mobilen Elementen, der Instrumenten-Box „Remote Unit" und dem Light­weight Rover Unit (LRU), wurde von den Wissenschaftlern aus dem DLR-Institut Planeten­forschung, dem DLR-Institut für Raumfahrt­systeme und dem Zentrum für Robotik und Mechatronik des DLR entwickelt, gebaut und aufgestellt. Die mobilen Elemente sind die rollenden und fliegenden Roboter.

„Mit den fliegenden Robotern wird bei dem Feldtest das Areal vermessen, mit den fahrenden Robotern werden die Instrumenten-Boxen mit den darin befindlichen Seismo­meter autonom auf dem Lavaboden abgesetzt. Mit Hammer­schlägen wird künstlich Seismik erzeugt und es gibt natürliche Seismizität durch den Vulkan", erklärt Martina Wilde, wissenschaftliche Koordinatorin der Helmholtz-Allianz ROBEX. Die Kommunikations­strecke von dem Kontroll­zentrum in Catania zum Ätna bauten die Wissenschaftler der DLR-Raumflug­betriebs auf.

Das stationäre System, also der Lander, soll als zentraler Part für die Energie­versorgung und den Daten­austausch sorgen, die mobilen Systeme sollen die eigentliche wissenschaftliche Exploration auf dem Mond durchführen. „Windstärke 7 und teils 8 hier auf dem Ätna waren schon eine Heraus­forderung, sowohl für die Wissenschaftler als auch für die Systeme. Zum Beispiel musste die Antenne für die Funk­verbindung zum Kontroll­zentrum mehrfach neu ausgerichtet werden", so Wedler. „Bei unseren Tests stand der Schutz der Umgebung, der Natur an erster Stelle. Wir sind den Behörden sehr dankbar, dass sie uns bei der Organisation im Vorfeld und hier vor Ort auf dem UNESCO-Welt­natur­erbe Ätna unterstützen."

DLR / DE