Die Uni Würzburg ist an einem neuen Projekt zur Erforschung des Mars beteiligt. Nachdem bereits öfter einzelne Sonden und Roboter erfolgreich auf dem roten Nachbar-Planeten der Erde abgesetzt wurden, ist der neue Ansatz größer angelegt. Es geht um gleich mehrere technische Einheiten, die den Mars gemeinsam erforschen sollen.
Uni Würzburg entwickelt Kommunikationsnetz für Roboter
Geplant ist, einen ganzen Schwarm von Sonden und Robotern in einem 3.000 Kilometer langen Mars-Canyon abzusetzen. Dort sollen sich die High-Tech-Geräte miteinander vernetzen und autonom zusammenarbeiten, um Bilder und andere Daten zu sammeln – auf dem Boden, in der Luft und in Höhlen. Und hier kommen die Forscherinnen und Forscher der Uni Würzburg mit ins Spiel. Sie entwickeln in einem internationalen Team ein passendes Kommunikationsnetz für die Mars-Roboter.
Die Kommunikation ist laut Uni Würzburg bei der Übertragung der gewonnenen wissenschaftlichen Daten eine zentrale Herausforderung. Grund dafür: Knappe Ressourcen, insbesondere für die Kommunikation zwischen dem Gateway auf der Marsoberfläche und den Satelliten im Orbit.
Forschungsgegenstand: Größter bekannter Canyon im Sonnensystem
Ziel der Forschung ist ein gewaltiges Tal: Das Valles Marineris ist 3.000 Kilometer lang, 600 Kilometer breit und im Durchschnitt acht Kilometer tief. Seit 2012 erhält dieser größte bekannte Canyon im Sonnensystem die besondere Aufmerksamkeit der Deutschen Raumfahrtagentur im Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR). In der VaMEx-Initiative sollen Schlüsseltechnologien zur robotischen Erkundung dieses schwierigen Geländes im Schwarm entwickelt werden: Der VaMEx – Valles Marineris Explorer besteht aus fahrenden, laufenden und fliegenden Drohnen, die ein komplexes Gesamtsystem bilden.
Die VaMEx-Initiative der Raumfahrtagentur verfolgt das Ziel, erstmals die Schluchten und Höhlen des Canyons zu erforschen. Dabei wird auch nach Spuren von flüssigem Wasser und somit eventuell nach Leben gesucht, das dort in geschützten Nischen existieren könnte.
Höhlen als besonders interessante Zielorte
Höhlen dürfte es in dem stark zerklüfteten Tal einige geben. Sie bieten Schutz vor der kosmischen Strahlung, bieten gemäßigtere Temperaturen und damit auch ein gutes Umfeld für den Erhalt von Leben, das bereits vor Milliarden Jahren entstanden sein könnte, als auf dem Mars noch viel günstigere Bedingungen herrschten.
An der Erforschung des Valles Marineris beteiligt sich neben dem Lehrstuhl Informationstechnik für Luft- und Raumfahrt der Julius-Maximilians-Universität (JMU) Würzburg nun auch ein Team der JMU-Professur für Raumfahrttechnik. Dessen Aufgabe ist es, das Kommunikationskonzept für den Roboterschwarm zu entwickeln. In der aktuell laufenden dritten Entwicklungsphase von VaMEx fördert die Deutsche Raumfahrtagentur im DLR das Teilprojekt an der JMU mit rund 1,5 Millionen Euro.
Systemtest 2025 bei Analogmission auf der Erde
Ob der Roboterschwarm wie geplant funktioniert, soll im Laufe des nächsten Jahres getestet werden. Bei einer sogenannten Analogmission werden die Forscher die Mars-Mission auf der Erde simulieren, voraussichtlich in einem Steinbruch in Deutschland.
Läuft die Analogmission gut, was wäre dann der nächste Schritt? „In einem möglichen Nachfolgeprojekt müsste die Hardware für einen Einsatz auf dem Mars angepasst werden“, erklärt Hakan Kayal. Denn dort herrschen harsche Bedingungen: Die Atmosphäre ist dünn, die Durchschnittstemperatur liegt bei minus 63 Grad Celsius und regelmäßig fegen große Staubstürme über den roten Planeten.
Uni Würzburg: Hohe Ambitionen in Weltraumforschung
Die Universität Würzburg macht sich seit Jahren einen Namen in der Raumfahrt- und Weltraumforschung. Vor einem halben Jahr ist nach über zwei Jahren Entwicklungszeit der Nanosatellit Sonate-2 ins Weltall gestartet. Seit rund 20 Jahren entwickeln Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der JMU solche Kleinsatelliten-Missionen.
Mit Sonate-2 wollten die Forschenden erstmals ein KI-System im All an Bord eines Nanosatelliten demonstrieren und trainieren. So sollte der Kleinsatellit unter anderem geologische Formationen auf der Erde oder Gebiete wie die Wüste Sahara untersuchen und Ungewöhnliches automatisch den Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern melden. Studierende des Elitestudiengang „Satellite Technology“ haben zudem spezielle Roboter zur Marserforschung entwickelt.
