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PLANETENERKUNDUNG
Viele Sonden, ein gemeinsames Ziel
von Stefan Deiters
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28. Oktober 2009

Die Zukunft der robotergestützten Erkundung von Planeten und Monden des Sonnensystems dürfte sich deutlich von den aktuellen Ansätzen unterscheiden. Amerikanische Experten arbeiten bereits an fortschrittlichen Robotersonden, die Informationen austauschen und ihre Aktionen gegenseitig beeinflussen können. Der Saturnmond Titan könnte so gleichzeitig aus dem All, aus der Luft und vom Boden aus erforscht werden. 

Erkundung

Mehrere Sonden und Rover könnten künftig gemeinsam und autonom einen Planeten oder Mond erkunden. Bild: NASA / JPL

"Die Erforschung anderer Planeten und Monde wird mit nichts vergleichbar sein, was wir heute machen", ist Wolfgang Fink, Direktor des Visual and Autonomous Exploration Systems Research Laboratory am California Institute of Technology, überzeugt. "Die Zeiten, in denen man eine einzelne Sonde ohne jegliche Redundanz von der Erde steuert gehen zu Ende." Die Zukunft, so Fink, gehört mehreren relativ billigen Sonden, die sich selbst steuern und mit anderen Robotersonden kommunizieren können, die sich gerade an anderen Stellen befinden.

Um diese Vision Wirklichkeit werden zu lassen, arbeiten Fink und sein Team an einer Steuerungssoftware, die den autonomen Betrieb einer Sonde erlaubt, die gleichzeitig Mitglied einer größeren Gruppe von Robotersonden ist. Die Sonde soll so selbstständig Probleme, mögliche Gefahren aber auch interessante Regionen erkennen und Ziele für nähere Erkundungen auswählen können. Die Wissenschaftler haben zum Ausprobieren der Software zudem eine Testanlage entwickelt.

Bislang wurden Robotersonden bestimmte Aufgaben von der Erde gestellt und dann gewartet, bis diese ausgeführt wurden. Eine große Flexibilität bestand dabei nicht. Die Aufnahme eines plötzlichen Erdrutsches oder der Eruption eines Cryovulkans gelingt so eher zufällig. "In Zukunft sollen mehrere Roboter an den Schalthebeln sitzen", erläutert Fink. "Sie würde Informationen praktisch in Echtzeit austauschen. Zukünftige Missionen zum Saturnmond Titan, zum Mars oder anderen Objekten könnten so entwickelt werden. Ein Vorschlag für eine Titanmission umfasst etwa einen Orbiter, einen Ballon sowie Rover oder Lander, die in einem See aufsetzen."

Der Orbiter würde dabei den Saturnmond umkreisen und hätte so eine globale Perspektive auf das Geschehen. Mit Hilfe eines Ballons oder Luftschiffes würden sich Aufnahmen aus niedrigerer Höhe machen lassen. Es könnten etwa Bergketten, Seen und Täler fotografiert werden. Am Boden würden dann Rover und Lander detailliertere Untersuchungen anstellen. Der Orbiter könnte direkt mit dem Ballon kommunizieren und ihn in bestimmte Regionen steuern um diese genauer zu untersuchen. Genauso könnte der Ballon die Roboter auf dem Boden zu interessanten Regionen leiten. "Es ist so, als würde man eine kleine Armee befehligen, die aus Robotern im Weltraum, in der Luft und auf dem Boden besteht."

Die Vorteile dieses Prinzips liegen auf der Hand: Wenn etwa ein Rover feststellt, dass es recht glattes Geröll in seiner Umgebung gibt, wäre es mit Hilfe des Ballons möglich zu verifizieren, ob er sich tatsächlich gerade in einem ausgetrockneten Flussbett aufhält. So würden sich globale Informationen mit sehr lokalen Daten verknüpfen lassen, was bislang kaum möglich ist. Erste Ansätze einer Zusammenarbeit von Sonden gibt es bereits: So kommunizieren die beiden Marsrover mit den Sonden im Marsorbit. Allerdings dienen diese dabei bislang nur als Relaystation zur Kommunikation mit der Erde. Ein Austausch von Informationen findet nicht statt.

"Im Grunde genommen wollen wir Roboter entwickeln, die andere Roboter steuern können", fasst Fink zusammen. "Eines Tages wird eine ganze Flotte von Sonden auf einmal gesteuert werden können. Sie wird zu unseren Augen, Ohren, Armen und Beinen werden und aus dem All, der Luft und auf dem Boden selbstständig das Unbekannte erforschen."

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