Der Valles Marineris-Grabenbruch auf dem Mars erinnert äußerlich stark an den Grand Canyon in den USA. Mit einer Länge von 4.000 Kilometern und einer Tiefe von bis zu zehn Kilometern ist die Schlucht am Marsäquator allerdings wesentlich größer. In ihr soll sich einmal ein gewaltiger Gletscher bewegt haben und noch immer sollen sich unter der mit einer Sandwüste bedeckten Oberfläche rund eine Million Kubikkilometer Wasser befinden [externer Link, möglicherweise Bezahlinhalt]. Falls es einmal Leben auf dem Mars gegeben haben könnte oder sogar immer noch gibt, dann hat man an diesem Ort wohl beste Chancen, Spuren davon zu finden.
Mars-Rover: Viele vernetzte Roboter sollen Mars erkunden
Um in so einer extremen Umgebung nach Leben zu suchen, hat die Deutsche Raumfahrtagentur im Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) die Initiative Valles Marineris Explorer [externer Link], kurz VaMEx, ins Leben gerufen. Statt eines einzelnen Rovers wie bei vergangenen Marsmissionen soll dabei ein vernetzter Schwarm aus hochspezialisierten Robotern und Drohnen das Gebiet erkunden.
Auf dem Mars: Höhlen könnten Leben geschütztes Refugium bieten
Hakan Kayal, Professor für Raumfahrttechnik an der Universität Würzburg, fällt eine besonders anspruchsvolle Aufgabe zu: Die Erforschung der Höhlen im Marscanyon [externer Link]. Sie bieten Schutz vor Strahlung und sonstigen Umwelteinflüssen wie extremem Temperaturen. „Man geht davon aus, dass Leben, vergangenes Leben, vielleicht sogar aktives Leben, noch eher unter der Oberfläche zu finden ist, und deswegen ist es interessant, Höhlen zu erforschen“, erklärt Kayal.
Für den Mars: Härtetest auf der Zugspitze
Bei der Erkundung der Marshöhlen darf der Roboter allerdings nicht die Verbindung nach draußen verlieren. Dazu muss er in der Lage sein, selbstständig am Eingang einer Höhle eine Basisstation einzurichten, die mit einem Satelliten im Marsorbit kommuniziert. In der Höhle selbst muss er einzelne Funkrelais platzieren, um die Signale zur Basisstation weiterzuleiten. Ein erster Praxistest in einem alten Stollen am Gipfel der Zugspitze war erfolgreich: Der Roboter konnte eine stabile Funkstrecke von 250 Metern aufbauen. „Es ist uns gelungen, den Rover vollständig aus der Ferne zu steuern“, schildert Kayal.
Marsrover wird zum Sandfisch: Wüstenechse Vorbild fürs Fahren auf Sand
Für das VaMEx-Projekt entwickelt die Universität Würzburg auch einen besonderen Mars-Rover, der auf schwierigem Gelände fahren kann: einen Roboter, der über den Sand am Boden der Schlucht quasi schwimmen kann [externer Link]. Abgeschaut haben sich die Forscher diese Bewegungsmethode von einer kleinen Wüsteneidechse, dem Apothekerskink, der wegen seiner besonderen Fortbewegungsart auch Sandfisch genannt wird: Die kleine Echse schlängelt sich scheinbar mühelos über den feinen Dünensand in der Sahara und erreicht dabei beachtliche Geschwindigkeiten.
Marsroboter schwimmen über Sand: Rover sollen sich nicht mehr auf Mars festfahren
Die Fähigkeit des Sandfisches, praktisch über den Sand zu schwimmen, hat das Team um Marco Schmidt vom Institut für Informatik der Universität Würzburg in einen Antrieb für Marsroboter übertragen. Mithilfe spezieller Räder schlängelt sich der Marsrover über den Sand, das ist nicht nur schneller, sondern vor allem auch sicherer: „Ein großes Problem speziell auch auf dem Mars ist, dass man mit traditionellen Rädern leicht in den Sand einsinkt und sich dann festfährt. Es gab Marsrover, die sind einfach verloren gegangen, weil man sich auf dem Mars festgefahren hat. Dadurch, dass wir jetzt diese neuartigen Räder haben, die Kräfte sowohl in Längs- als auch in Querrichtung zum Rad erzeugen, können wir uns einfach besser fortbewegen“, erklärt Marco Schmidt.
Innovative Mars-Rover: Entwicklungen können auch auf der Erde nützlich sein
Noch ist nicht klar, ob und wann die VaMEx-Entwicklungen des DLR unter Beteiligung aus Würzburg zu den innovativen Robotern, ihrer Kommunikation und Fortbewegung, auf dem Mars zum Einsatz kommen. Viel näher dürften wohl Anwendungen auf der Erde liegen: etwa, um bei Katastrophen wie Erdbeben Funkverbindungen in einer zerstörten Infrastruktur zu legen, oder um neue Fahrzeuge für den Einsatz in der Wüste zu entwickeln.
