Bremer Ausstellung zeigt, wie neue Technologien bei der Erkundung der Tiefsee und ferner Himmelskörper helfen Roboter für unwirtliche Welten

Bremen. Ohne aufwendige Geräte beziehungsweise Roboter wäre es unmöglich, ferne Himmelskörper oder tiefe Bereiche des Meeres zu erkunden. 16 deutsche Forschungseinrichtungen haben sich zusammengetan, um gemeinsam entsprechende Technologien zu entwickeln.
17.04.2015, 00:00
Lesedauer: 3 Min
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Roboter für unwirtliche Welten
Von Jürgen Wendler

Ohne aufwendige Geräte beziehungsweise Roboter wäre es unmöglich, ferne Himmelskörper oder tiefe Bereiche des Meeres zu erkunden. 16 deutsche Forschungseinrichtungen haben sich zusammengetan, um gemeinsam entsprechende Technologien zu entwickeln. Sie tun dies unter der Überschrift „Robotische Exploration unter Extrembedingungen“, kurz: ROBEX. Eine von Studenten der Hochschule für Künste Bremen konzipierte Ausstellung im Haus der Wissenschaft vermittelt jetzt einen Eindruck von den Herausforderungen und technischen Lösungen.

Der Ozean ist im Mittel etwa 3800, an den tiefsten Stellen sogar mehr als 10 000 Meter tief. Schon ab Tiefen von einigen Hundert Metern sprechen Wissenschaftler von Tiefsee. Dort herrschen ein extremer Druck, Dunkelheit und ein Mangel an Nährstoffen. Alle zehn Meter nimmt der Wasserdruck um ein Kilogramm pro Quadratzentimeter zu, das heißt: In 10 000 Metern Tiefe lastet auf einem Quadratzentimeter ein Gewicht von einer Tonne. Wann Meerwasser gefriert, hängt von seinem Salzgehalt ab. Der mittlere Salzgehalt liegt bei 3,5 Prozent. In diesem Fall gefriert das Wasser erst bei minus 1,9 Grad Celsius. In manchen Bereichen der Tiefsee ist es minus ein Grad kalt, während in anderen Temperaturen von ungefähr 400 Grad herrschen. Letzteres kommt nach den Erkenntnissen, die Wissenschaftler in den vergangenen Jahren mithilfe von Tauchrobotern gewonnen haben, im Umfeld sogenannter Schwarzer Raucher vor. Die schlotähnlichen Gebilde entstehen in Gebieten, in denen aufgrund vulkanischer Aktivitäten heiße Flüssigkeit mit aus dem Gestein gelösten Stoffen aus dem Meeresboden austritt. Metall-Schwefel-Verbindungen aus der Flüssigkeit lagern sich ab und bilden die Schwarzen Raucher. Die Wolken, die im Wasser wie schwarzer Rauch aufsteigen, enthalten fein verteilte Sulfidpartikel, das heißt Metall-Schwefel-Verbindungen.

Welche Extrembedingungen auf anderen Himmelskörpern herrschen, kann bereits ermessen, wer sich die Verhältnisse auf dem Mond der Erde vergegenwärtigt. Eine Atmosphäre wie die Erde besitzt der Mond nicht. Die Temperaturen schwanken an seiner Oberfläche zwischen mehr als plus hundert und weniger als minus hundert Grad Celsius. Weil der Himmelskörper außerdem eine wesentlich geringere Masse hat als die Erde, ist die Schwerkraft deutlich schwächer: Sie beträgt nur etwa ein Sechstel der Schwerkraft der Erde. Noch erheblich schwächer als die des Mondes ist die Schwerkraft, die Kometen wie zum Beispiel der im Durchmesser nur etwa vier Kilometer große 67P/Tschurjumow-Gerassimenko besitzen. Im November vergangenen Jahres machte er weltweit Schlagzeilen, als die von der europäischen Raumsonde „Rosetta“ ausgesetzte Landeeinheit „Philae“ auf seiner Oberfläche aufsetzte. Ein Modell dieser Einheit ist bei der Bremer Ausstellung zu sehen.

An der vom Alfred-Wegener-Institut geführten Forschungsallianz ROBEX sind unter anderem das Deutsche Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz, das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt, die Jacobs University und das Zentrum für Marine Umweltwissenschaften (MARUM) an der Universität Bremen beteiligt. Die Experten entwickeln Technologien, die unterschiedlichen Ansprüchen gerecht werden. So erfahren Ausstellungsbesucher, dass Roboter modular aufgebaut sind, dass also Teile nach Bedarf ausgetauscht werden können, etwa ein Arm mit einem Messgerät gegen einen Arm mit einer Kamera. Manche Roboter verfügen über Beine, andere über Ketten oder Räder. Zu sehen ist bei der Ausstellung auch ein sogenannter „Glider“, der sich wie ein Segelflugzeug durchs Wasser bewegt und unter anderem die Temperatur sowie den Sauerstoff- und Salzgehalt messen kann.

Um Messgeräte oder auch Kameras bei extrem hohem Druck zu schützen, haben Forscher einen Spezialbetonbehälter entwickelt. Ein sogenanntes Habitat, eine Art Weltraum-Iglu aus kohlefaserverstärktem Kunststoff, könnte an der Oberfläche anderer Himmelskörper Schutz vor Meteoriten und Strahlung bieten. Die Besucher der Bremer Ausstellung begegnen nicht nur Modellen und Informationen über die Tiefsee und ferne Himmelskörper, sondern erhalten auch die Möglichkeit, sich anzuhören, was Wissenschaftler bewegt. Experten wie die Direktorin des Alfred-Wegener-Instituts, die Professorin Karin Lochte, haben sich in Interviews dazu geäußert.

Die Ausstellung „ROBEX – Entdecke neue Welten“ im Bremer Haus der Wissenschaft, Sandstr. 4/5, dauert bis zum 20. Juni. Das Haus ist montags bis freitags von 10 bis 19 und sonnabends von 10 bis 14 Uhr geöffnet. Der Eintritt ist frei.

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