Mit Schall betrieben: Unterwasserkamera ohne Akku soll Tiefseeforschung revolutionieren
Die Tiefsee ist noch weitgehend unerforscht, manche behaupten, dass wir mehr über Mond oder Mars wissen als über die Tiefen der Ozeane auf der Erde. Die Wissenschaft geht derzeit davon aus, dass uns nur etwa ein Drittel der dort lebenden exotischen Lebewesen bekannt ist.
Tiefseeleben kennenlernen, um Klima zu schützen
Dabei dürfte die Kenntnis der Tiefseelebewesen auch eine zentrale Bedeutung für die Einschätzung der Folgen des Klimawandels haben, wie der Standard schreibt. So soll eine Klimaabweichung vor knapp 15.000 Jahren, die sogenannte antarktische Kaltumkehr, mit der Zunahme der Vielfalt der Meereslebenwesen zu tun gehabt haben.
Bisher ist es allerdings recht kompliziert und teuer, die Ozeane zu erforschen, unter anderem wegen den vorherrschenden kabelgebundenen Systemen. Forscher:innen des Massachusetts Institute of Technology (MIT) haben daher jetzt eine Unterwasserkamera entwickelt, die nicht nur ohne Kabel, sondern auch ohne Akku auskommt.
Das Gerät und die dahinterstehende Technologie hat das MIT-Team um die Hauptautoren Sayed Saad Afzal, Waleed Akbar und Osvy Rodriguez im Fachmagazin Nature Communications („Batterie- und kabellose Abbildung von Unterwasserwelten“) vorgestellt.
Demnach nimmt die Kamera Farbbilder mit extrem stromsparender aktiver LED-Beleuchtung auf. Aus Energiespargründen ist aber auch ein monochromer Bildsensor an Bord. Kommuniziert wird drahtlos über akustische Rückstreuung – ohne dass Strom fließen müsste.
Schall als Energiequelle und zur Kommunikation
Als Energiequelle dient Schall, den das Gerät per Piezoelektrizität „erntet“. Hat die Kamera genügend Energie gesammelt, wird ein Bild aufgenommen und verschickt. Dafür kommt wieder Schall ins Spiel, genauer Schallimpulse, die der Empfänger an einen Kameraspiegel sendet. Aus dem Reflexionsmuster kann dann die Information rekonstruiert werden.
Dadurch soll die Unterwasserkamera Gerät 100.000-mal energieeffizienter als bisherige in der Forschung verwendete Kameras arbeiten können, wie es im Standard heißt. Ziel ist, solche Kameras kontinuierlich und langfristig Aufnahmen von der Unterwasserwelt machen zu lassen, so die Studienautoren.
Klimawandel unter Wasser beobachten
Das soll dabei helfen, Meereslebewesen zu entdecken, den Klimawandel unter Wasser zu überwachen, aber auch U-Boote im Blick zu behalten.
Bislang ist die Datenübertragung per Schall nur bis zu 40 Metern Reichweite getestet worden. Dies soll in künftigen Tests ausgebaut werden. Auch soll die Kamera einen Speicher verpasst bekommen, um Videos aufzunehmen.
