U-Boote, so scheint es, könnten eine große Zukunft in der Weltraumforschung haben.
Die unterirdischen Ozeane des Jupitermondes Europa und Saturn-Satellit Enceladus sind vielleicht die verlockendsten Orte im Sonnensystem, nach denen es sich zu suchen lohnt Außerirdisches Leben. Doch diese Gewässer bleiben unerreichbar, Hunderte Millionen Kilometer entfernt und unter dicken Eiskrusten.
Nun zielt eine europäische Zusammenarbeit darauf ab, einige der technologischen und physischen Hindernisse für die zukünftige Erforschung eisiger Monde und ihrer Gewässer zu überwinden Antarktis als Testgelände.
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Das TRIPLE nanoAUV 2-Projekt (TRIPLE steht für „Technologies for Rapid Ice Penetration and subglacial Lake Exploration“, während AUV für „Autonomous Underwater Vehicle“ steht) baut Schiffe, die sich ihren Weg durch Eis bahnen und dann winzige U-Boote loslassen können, um das Eis zu erkunden dunkle, unbekannte Tiefen am Südpol – oder auf eisigen Monden.
Die Nano-AUVs werden sehr klein sein – 19,7 Zoll (50 Zentimeter) lang und 3,9 Zoll (10 cm) im Durchmesser – was es ermöglicht, sie in einer Eisschmelzsonde unterzubringen. Es wird von einem Launch and Recovery System (LRS) unterstützt, das als Unterwasser-Dockingstation für AUVs fungiert und es ihnen ermöglicht, ihre gesammelten Daten zu übertragen und ihre Batterien aufzuladen.
Das Projekt wird vom Zentrum für Marine Umweltwissenschaften, bekannt als MARUM, an der Universität Bremen in Deutschland koordiniert. Die Gesamtkoordination der TRIPLE-Projektlinie, zu der TRIPLE-GNC und TRIPLE-LifeDetect gehören, obliegt der Deutschen Raumfahrtagentur im DLR im Rahmen ihrer Explorer-Initiativen.
Die TRIPLE-Aspekte werden kombiniert und im Frühjahr 2026 gemeinsam in einem Feldversuch unter dem antarktischen Schelfeis nahe der Station Neumayer III getestet.
Die Tests selbst werden spannend sein, da man annimmt, dass es in den subglazialen Seen unter dem kontinentalen Eis der Antarktis unbekannte Ökosysteme gibt.
Der Zugang zu diesen Gewässern, die von bis zu 4.000 Metern Eis bedeckt sind, stellt eine große Herausforderung dar, erweist sich aber auch als hervorragendes Testgelände für Technologie für zukünftige Missionen zur Lebensjagd eisige Monde.
„Solche Nanofahrzeuge können zu einem besseren Gesamtverständnis mariner Ökosysteme beitragen“, sagte Projektleiter Ralf Bachmayer vom MARUM Stellungnahme.
„Das neue autonome System ist einzigartig und soll es in Zukunft ermöglichen, den globalen Ozean mit flüssigem Wasser unter den eisigen Oberflächen zu erkennen JupiterDer Mond Europa und der Saturnmond Enceladus. Die Miniaturisierung ist die größte Herausforderung bei der Entwicklung, wobei die Sonde die Gesamtgröße bestimmt. Darüber hinaus müssen alle Komponenten dem hohen Druck unter Wasser standhalten.“
Die Erkundung Europas oder Enceladus wird eine Reihe ernsthafter Herausforderungen mit sich bringen. Dies liegt an der abgelegenen Lage der Ziele, den extremen Temperaturen, der Strahlung und anderen Umweltbedingungen, der Kommunikation, den Energiequellen, der Kommunikation mit der Erde und der großen Unbekanntheit der Monde selbst. TRIPLE wäre allerdings ein Anfang.
„Ziel ist es, im Rahmen der DLR-Explorer-Initiativen Expertise zu erwerben, die bei einer möglichen internationalen Weltraummission genutzt werden kann“, erklärt Chefingenieur Sebastian Meckel.
„Bei den ersten Feldversuchen wird die Schmelzsonde mit dem als Nutzlast integrierten nanoAUV in 100 Meter dickem Eis eingesetzt [330 feet]. Darüber hinaus ist das nanoAUV im Vergleich zu größeren autonomen Fahrzeugen leistungsschwach, was bedeutet, dass seine Manövrierfähigkeit eingeschränkt ist. Dies erfordert eine äußerst hohe Zuverlässigkeit und eine enge Abstimmung zwischen den Mitarbeitern von TRIPLE-GNC und TRIPLE-LifeDetect.“
Die NASA bereitet derzeit ihre Entsendung vor Europa Clipper Umlaufbahn zum Jupitersystem, der Start ist für Oktober 2024 geplant. Die Mission wird unserem Verständnis dieser eisigen Welt einen unschätzbaren Schub verleihen, aber zukünftige Missionen, möglicherweise mit Systemen wie AUVs, werden erforderlich sein, um in die tieferen Geheimnisse einzutauchen.
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