Fahrt unter der Eisdecke: AUV Dagon bei einer Testfahrt im zugefrorenen Bremer Uni-See. Sein Nachfolger sollzeigen, dass es möglich ist, den Eismond "Europa" zu erkunden.
DFKI GmbH
Weil Wissenschaftler auf dem Eismond "Europa" unter einer bis zu 10.000 Meter dicken Eisdecke Salzwasser vermuten, soll ein autonomes Unterwasserfahrzeug (AUV) dort nach Leben Ausschau halten. Um das Gefährt sicher durch das Eis und wieder zurück zu steuern, haben Wissenschaftler des Robotics Innovation Center am Deutschen Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz (DFKI) in Bremen Algorithmen für ein intelligentes Navigationssystem entwickelt.
Weil Wissenschaftler auf dem Eismond "Europa" unter einer bis zu 10.000 Meter dicken Eisdecke Salzwasser vermuten, soll ein autonomes Unterwasserfahrzeug (AUV) dort nach Leben Ausschau halten. Um das Gefährt sicher durch das Eis und wieder zurück zu steuern, haben Wissenschaftler des Robotics Innovation Center am Deutschen Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz (DFKI) in Bremen Algorithmen für ein intelligentes Navigationssystem entwickelt. Die ersten Tests werden allerdings auf der Erde stattfinden. Ziel des Teams um Professor Dr. Frank Kirchner ist zu zeigen, dass Roboterteams den in Jupiters Schatten liegenden Eismond autonom erkunden können. Nachweisen soll das eine sogenannte Analogmission auf irdischem Boden.
"Unsere Algorithmen werden auf dem AUV und dem Eisbohrer unter möglichst realistischen Bedingungen getestet. Denkbar sind Abschlussversuche am Polarkreis", sagt Projektleiter Marc Hildebrandt. Das Göttinger Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung liefert Daten zu Temperatur, Gravitation, Strömung und der Geräuschkulisse, die auf "Europa" und in seinem Ozean herrschen.
Im Fokus der DFKI-Forschungsarbeiten steht die Navigationsfähigkeit des AUV: Nach seinem Tauchgang soll es eigenständig zurück zum Eisbohrer finden, um die gesammelten Informationen wie Fotos und Messdaten über eine Schnittstelle an den Eisbohrer und weiter zur Erde zu übermitteln. Das Roboterduo muss während der gesamten Mission ohne Steuerung von der Erde auskommen. Denn ein von der Welt gesendetes Signal kommt mit 33 bis 53 Minuten Zeitverzögerung an - zu lang, um spontan auf neue Situationen reagieren zu können.
Das Fahrzeug lokalisiert sich via GPS selbst
Als Grundlage dient den Forschern das am DFKI entwickelte AUV Dagon. Das gut ein Meter lange und 75 kg schwere AUV kann sich präzise selbst lokalisieren und visuelle Landkarten erstellen. Eingebaute Sensoren senden Schallsignale aus, über die das Fahrzeug seine Position ähnlich der GPS-Methode bestimmen kann. Mit seinen zwei Kameras im Kopf nimmt Dagon während der Fahrt Bilder der Unterwasserlandschaft auf. Anhand seines Abstands und Blickwinkels auf einen bestimmten Punkt errechnet das System seine Position.
Neben der Navigationsleistung wird auch das Antriebskonzept verbessert: Wie klassische AUVs wird es eine Schraube zur aktiven Fortbewegung haben, zugleich aber auch wie sogenannte Glider durch Auftriebsänderung durch das Wasser gleiten können. Mit diesem hybriden Antriebssystem kann das AUV weite Strecken energieeffizient zurücklegen. Europa-Explorer wird mit rund 1,5 Millionen Euro über drei Jahre von der Raumfahrt-Agentur des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt gefördert.