Sonde Cryobot soll für die Nasa außerirdisches Leben aufspüren – im Ozean
Nuklearenergie soll den zylinderförmigen Cryobot der Nasa antreiben. (Bild: JPL Caltech/ Nasa)
„Folge dem Wasser“, lautet das Mantra der Astrobiologen, wenn es um die Suche nach außerirdischen Leben geht. Dieser grundlegende Baustein für Leben, wie wir es kennen, ist auch in unserem Sternensystem reichlich vorhanden.
Die Nasa will nun den Ozeanen auf anderen Welten per Sonde zu Leibe rücken. Doch die verstecken sich hinter riesigen Eisschollen. Spezielle Roboter sollen helfen.
Die unterirdischen Ozeane Europas und Enceladus‘
Im Visier sind der Jupitermond Europa und der Saturnmond Enceladus. Beide liefern deutliche Hinweise auf unterirdische Ozeane, die jeweils unter einer kilometerdicken Eiskruste liegen.
Zylinderförmige Cryobots sollen sich mit Wärme durch sie durchfressen, doch es gibt viele Herausforderungen.
Diese Illustration zeigt die Kommunikation des Cryobot über Relaisstationen mit seinem Lander. (Grafik: JPL Caltech/ Nasa)
Subsysteme für Energie und Wärme
Die Cryobot-Mission soll wie folgt ablaufen: Ein Lander setzt die Sonde ab, die über ein integriertes Nuklearkraftwerk etwa zehn Kilowatt Strom zum Schmelzen aufbringt. Denkbar wären Radionuklidbatterien, wie sie bei der Cassini-Mission auf dem Saturn eingesetzt wurden.
Die Sonde sinkt tiefer, das Wasser strömt an ihr vorbei und friert auf der anderen Seite wieder. Dazu sind zwei Kreisläufe vonnöten: einer mit Arbeitsflüssigkeit, die an der Oberfläche zirkuliert, und einer, der das Schmelzwasser ableitet.
Da die Eishüllen zusätzlich Verunreinigungen enthalten, halten die Wissenschaftler es für sinnvoll, sowohl mechanische als auch wasser-basierte Schneidesysteme zu integrieren.
Sollte der Cryobot auf undurchdringliche Hindernisse stoßen, muss er sie per Kartierungssensor und einem Lenkmechanismus selbstständig umfahren. Die Nasa will weitere Mobilitätsgefahren analysieren und erhofft sich unter anderem von der Europa-Clipper-Mission weitere Anregungen.
Herausforderungen bei Druck und Kommunikation
Eine robuste und redundante Kommunikationsverbindung, die durch kilometerdickes Eis funktioniert, halten die Fachleute ebenfalls für nötig. Glasfaser sei der Standard, aber man befürchte, die Kabel könnten bei einer Eisscherung brechen.
An Methoden zur Stabilisierung arbeiten Teams genauso wie an drahtlosen Techniken – etwa akustischen und magnetischen Systemen. Alle Komponenten müssen so eingekapselt werden, dass der immer höher werdende Druck unter der Eisschicht nicht zu einem Problem wird.
Weitere Schlüsselsysteme, die die Nasa für die Cryobots diskutiert, liegen in den Bereichen Probenentnahme, Strategien zum Schutz des Planeten, Materialien der Korrosionsverminderung sowie Autonomie.
