Warum das CERN Robotermäuse durch den Teilchenbeschleuniger laufen lässt
Im Teilchenbeschleuniger LHC finden weltweit einzigartige kernphysikalische Experimente statt. Im CERN untersuchen Forscher aus verschiedenen Nationen gemeinsam unter anderem das Higgs-Boson, das in der Schweizer Anlage 2012 erstmals nachgewiesen wurde.
Beim LHC handelt es sich um eine technologisch äußerst anspruchsvolle und wartungsintensive Anlage. Einen Neuzugang im Arsenal der Inspektionsinstrumente stellt der Roboter „PipeNEER“ dar. Der Name ist ein Kofferwort aus „Pipe“ (Rohr) und „Pioneer“ (Pionier). Seine Entwickler beschreiben ihn als „Roboter in Mausgröße“, der autonom in den engen Stahlrohren des LHC navigieren und dort Komponenten sowie Teilabschnitte inspizieren kann.
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Enge Rohre, komplizierte Inspektion
Die Rohre des Schweizer Teilchenbeschleunigers erstrecken sich über eine Länge von 27 km. Darin werden Teilchen beschleunigt. Außen um die Rohre herum sind supraleitende Magneten bei minus 271 Grad Celsius angeordnet. Die Rohre im Inneren der Anlage sind für Menschen teilweise schwer zugänglich. Das macht die Inspektion sehr kompliziert.
Hier kommen die Maus-Roboter ins Spiel: Sie sollen in schwer zugängliche Bereiche der LHC-Rohre vordringen und dort spezielle Einsteckmodule untersuchen. Diese speziellen Module sind erforderlich, um druckbedingte Ausdehnungen und Kontraktionen auszugleichen. Darin befinden sich jedoch spezielle Elektrokomponenten, die sich verformen können. Das kann wiederum die Rohre verstopfen und sich ungünstig auf die durchgeführten Experimente auswirken.
Die 3,7 cm breiten Roboter sollen die Inspektion der Einsteckmodule nun vereinfachen. Mithilfe von KI-Software, Lidar-Sensoren und 3D-Kameras navigieren die Roboter wie Mäuse selbstständig durch die Rohre und erkennen, welche Stellen sie untersuchen müssen. Sie können bis zu 6 km komplett autonom zurücklegen. Das Gerät entstand aus einer Zusammenarbeit zwischen der britischen Atomenergiebehörde und dem CERN.