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Inspiriert von Hänsel und Gretel: Roboter erforschen Mars-Höhlen mit „Krümeln“

Roboter könnten Sensoren, mit denen sie während einer Höhlenerforschung Daten an die Oberfläche senden, wie Brotkrümel verteilen. In so einer erforschten Höhle können anschließend zum Beispiel Astronauten leben.

2 Min. Lesezeit
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Die Roboter können Sensoren fallen lassen. (Foto: Shutterstock / Artsiom P)

Im Märchen legen Hänsel und Gretel Brotkrümel hinter sich auf den Boden, um den Weg zurückzufinden. Das sollen Roboter, die zum Beispiel Höhlen auf dem Mars erkunden, bald ganz ähnlich machen.

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„In unserem Szenario sind die ‚Brotkrümel‘ miniaturisierte Sensoren, die sich huckepack auf die Rover setzen, die die Sensoren einsetzen, wenn sie eine Höhle oder eine andere unterirdische Umgebung durchqueren“, sagt Wolfgang Fink, Gründer und Direktor des Visual and Autonomous Exploration Systems Research Laboratory am Caltech.

Wie Science Daily schreibt, lassen die Roboter die Sensoren fallen, um eine Spur von „Brotkrümeln“ nach sich zu ziehen. So kann der Roboter tief in Höhlen eindringen, dabei aber weiterhin Daten an einen weiteren Roboter senden, der sich an der Oberfläche befindet. Die Sensoren bilden dabei eine Kette, die die Verbindung aufrechterhält.

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Sensoren werden clever fallen gelassen

Dabei lässt der Roboter die Sensoren nicht etwa in bestimmten Zeitabständen fallen, sondern dann, wenn er merkt, dass das Signal schlechter wird.

„Einer der neuen Aspekte ist das, was wir als opportunistischen Einsatz bezeichnen – die Idee, dass man die ‚Brotkrümel‘ dann einsetzt, wenn es nötig ist, und nicht nach einem zuvor geplanten Zeitplan“, sagte Fink.

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So werden die Sensoren effizient verteilt, ohne dass die Kommunikation zur Oberfläche abbricht.

Erforschen von Höhlen für Astronauten

Mit dieser Hänsel-und-Gretel-Technik können Roboter dann Höhlen und andere unterirdische Gebiete auf fremden Planeten wie dem Mars erforschen. In solchen können sich Astronauten verkriechen.

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„Lavaröhren und Höhlen wären perfekte Lebensräume für Astronauten, weil man keine Struktur bauen muss; man ist vor schädlicher kosmischer Strahlung abgeschirmt, also muss man es nur hübsch und gemütlich machen“, sagt Wolfgang Fink.

Außerdem können so Gebiete erforscht werden, die vorher nicht zugänglich waren oder wo es Forschern nicht möglich war, Daten aus dem Untergrund an die Oberfläche zu bringen. Laut Forschern könnte die Technik zum Beispiel auch in Erdbebengebieten auf der Erde zum Einsatz kommen.

Roboter werden in Höhlen gelassen

Dabei reicht es den Forschern, wenn die Roboter die Daten wieder an die Oberfläche befördern. Die Maschinen selbst sind dafür ausgelegt, nach ihrem Einsatz im Untergrund zu bleiben.

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„Sie sind so konzipiert, dass sie entbehrlich sind“, sagt Fink. „Anstatt Ressourcen zu verschwenden, um sie in die Höhle und wieder herauszubringen, ist es sinnvoller, sie so weit wie möglich gehen zu lassen und sie zurückzulassen, sobald sie ihre Mission erfüllt haben, keine Energie mehr haben oder einer feindlichen Umgebung erlegen sind.“

Für das System sind nicht nur fahrende Roboter geplant, sondern auch fliegende und solche, die Daten unter Wasser sammeln können.

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