Die NASA-Konzepte für Tauchdrohne SWIM und Helikopter Dragonfly

Die NASA-Konzepte für Tauchdrohne SWIM und Helikopter Dragonfly

© NASA/JPL-Caltech/Johns Hopkins APL/Steve Gribben

Science

NASA will mit U-Boot und Atomhubschrauber außerirdisches Leben finden

Die Chance, dass wir in unserem Sonnensystem deutliche Hinweise auf außerirdisches Leben finden, wird immer größer. Gute Kandidaten sind die Monde der beiden Planeten Saturn und Jupiter. Die NASA arbeitet dafür an 2 sehr unterschiedlichen Ansätzen, um diese zu erforschen. 

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Der erdähnlichste Himmelskörper im Sonnensystem

Der Saturn-Mond Titan ist der zweitgrößte Mond und einer der spannendsten Orte im Sonnensystem. Er ist der Erde nicht unähnlich, mit einer stickstoffreichen Atmosphäre, Seen, Flüssen und Regenfällen. Statt Wasser bestehen sie aber aus Methan und Ethan. Die Temperatur auf der Oberfläche ist mit geschätzten -180 Grad Celsius deutlich kälter, die Atmosphäre 5 mal dichter und der Druck doppelt so hoch wie auf der Erde. 

Diese Umstände sind aber kein Hindernis, um Lebensformen entstehen zu lassen. Genauer untersucht wurde der Saturn-Mond bisher noch nicht. Die bisher verfügbaren Daten stammen von Vorbeiflügen der Raumsonden Cassini und Voyager. Die ESA-Sonde Huygens landete zudem 2005 auf der Oberfläche von Titan und lieferte Bilder von teerartigen Seen und staubigen Landschaften, die an den Mars erinnerten. 

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Helikopter Dragonfly

Auf dem Roten Planeten sammelte die NASA Expertise für ihre geplante Mission zu Titan. Mit Dragonfly soll eine Helikopter-Drohne zum Saturn-Mond geschickt werden, mit der die Oberfläche erkundet werden kann – ähnlich wie Ingenuity auf dem Mars. Der Helikopter begleitete den Rover Perseverance und übertraf bei dieser Premieren-Mission sämtliche Erwartungen.

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Mit der Bekanntgabe, dass die NASA das private Raumfahrtunternehmen SpaceX mit dem Start von Dragonfly beauftragte, wird die Mission immer konkreter. Die Schwerlastrakete Falcon Heavy soll die Drohne im Juli 2028 ins All bringen. Ihr Ziel dürfte Dragonfly 2034 erreichen. 

Hubschrauber mit Atombatterie

Der Vorteil eines solchen Hubschraubers ist, dass er unabhängig vom Terrain Proben in verschiedenen Regionen sammeln kann. Ziel ist es, die Bewohnbarkeit des Mondes zu untersuchen und nach Hinweisen auf Lebensformen zu suchen, die Titan einmal bewohnt haben könnten. 

Dragonfly ist in etwa so groß wie ein Auto und wird mit einer Radionuklidbatterie bzw. Atombatterie angetrieben. Sie bezieht Energie durch radioaktiven Zerfall und soll zusammen mit weiteren Energieträgern eine Betriebszeit von 2,5 Jahren garantieren. An Bord befinden sich Instrumente zur Strahlenmessung, ein Bohrer zur Entnahme von Bodenproben und ein Massenspektrometer zur chemischen Analyse. Zudem sollen seismische Aktivitäten und die Geologie untersucht werden können.

Ozeane unter dicken Eisschichten

Einen ganz anderen Ansatz verfolgen Wissenschaftler und Wissenschaftlerinnen bei der Erkundung von Eismonden. Die Planeten Jupiter und Saturn haben besonders interessante Kandidaten in ihrem Orbit, um Leben im Sonnensystem zu finden. 

Unter den dicken Eisschichten des Jupiter-Mondes Europa und Saturn-Mondes Enceladus könnten Ozeane liegen, die potenzielle Lebensräume sein können. Mit JUICE und Europa Clipper sind derzeit 2 Sonden unterwegs zu den Eismonden, um sie genauer zu untersuchen. 

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Ein Schwarm Tauchdrohnen für Enceladus und Europa

Mit der Entwicklung ihrer Drohnen SWIM (Sensing With Independent Microswimmers), plant die NASA den nächsten Schritt dieser Mond-Erkundungen. Die kompakten Tauchroboter wurden unlängst in einem Schwimmbecken getestet. Die Prototypen sind mit 42 Zentimetern Länge und 2,3 Kilogramm Gewicht allerdings noch zu groß für den Einsatz im All. Dafür müssten sie auf ein Drittel schrumpfen.

An ihren Einsatzort sollen sie mithilfe eines Kryobots gebracht werden, also einem Eisroboter. Sie sehen aus wie Raketen und sollen sich durch dicke Eisschichten hindurchschmelzen – bisher sind das aber nur theoretische Überlegungen. Die fertigen Drohnen sollen gerade einmal so groß wie ein Smartphone sein (etwa 12 cm lang) und sollen in Schwärmen aus Dutzenden Tauchrobotern die Ozeane von Eis-Monden untersuchen. 

Bausteine für Leben auf Enceladus entdeckt

„Wir denken Leben braucht Wasser. Deswegen brauchen wir Roboter, die diese Umgebungen untersuchen können – autonom und hunderte Millionen Kilometer von zuhause entfernt“, sagt SWIM-Projektleiter Ethan Schaler vom Jet Propulsion Laboratory (JPL) der NASA in einem Statement

Aufnahmen von Geysiren deuten darauf hin, dass die Monde in ihrem Inneren Wärmequellen haben. Die Zusammensetzung der riesigen Fontänen sind ein Indikator dafür, dass zumindest die Bausteine für Leben vorhanden sind.

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Die Aufgabe des Drohnenschwarms wäre es, die Ozeane nach Zeichen für Leben zu durchsuchen. Dafür würden sie Temperatur, Druck, Säure- und Basegehalt, elektrische Leitfähigkeit und chemische Zusammensetzung der Ozeane messen. 

Noch ist diese Mission aber nur ein Konzept. Bevor sie weiterentwickelt werden kann, müssen die Ergebnisse der Sonden Europa Clipper und JUICE abgewartet werden. Finden sie potenzielle Anzeichen für Leben, indem sie die Atmosphären der Monde genauestens analysieren, dürften die Pläne konkreter werden. Bis dahin will das JPL die Prototypen seiner Tauchdrohnen unter dem Eis der Pole auf der Erde testen.

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Franziska Bechtold

frau_grete

Liebt virtuelle Spielewelten, Gadgets, Wissenschaft und den Weltraum. Solange sie nicht selbst ins Weltall kann, flüchtet sie eben in Science Fiction.

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