Eine Igelgruppe für Phobos

Forscher und Techniker der Stanford University (USA) basteln bereits an der dritten Generation von Kleinrobotern, die sich ungewöhnlich fortbewegen und damit besonders für die Erkundung von Himmelskörpern mit geringer Schwerkraft geeignet sein sollen.

Ein Beitrag von Günther Glatzel. Quelle: Stanford University.

Stanford University (News Service)
Die Bestandteile des Projekts Phobos Surveyor: Muttersonde und mehrere “Igelsonden”.
(Bild: Stanford University (News Service))

Zudem sollen sie als Gruppe eingesetzt werden und damit schnellere Fortschritte erwarten lassen, als ein konventioneller Lander oder Rover. Im Auftrag der NASA beschäftigt man sich bereits seit Jahren mit einem Projekt, welches mittels einer Muttersonde 5 oder 6 igelartige Bodensonden zum Marsmond Phobos bringen soll, Phobos Surveyor.

Die vergleichsweise kleine Sonde soll etwa ein Dreivierteljahr nach dem Start in eine Marsumlaufbahn eintreten und diese im Verlaufe eines Jahres der des Phobos annähern. Nach einer mehrmonatigen Fernerkundungsphase unter Einsatz von Kameras, Gammstrahlendetektoren und Neutronen-Sensorik sollen geeignete Absetzpunkte für die kleinen Sonden gesucht werden. Danach werden diese einzeln in verschiedenen Regionen abgesetzt und beginnen sofort mit der Arbeit. Sie könnten mit Mikroskopkameras ausgerüstet sein und so die Feinstruktur des Bodens erforschen.

Jede dieser “Igel” genannten Robotersonden soll einen Durchmesser von etwa 50 cm besitzen und an der Außenseite mit einer Vielzahl an nadelartigen Auswüchsen versehen sein. Dadurch werden kleine Steine und Geröll nicht zum Hindernis, gegen größere Brocken würden die Nadeln vorzeitig stoßen, so dass kaum die Gefahr eines Steckenbleibens besteht. Räder hätten insbesondere auf Himmelskörpern mit geringer Gravitation den Nachteil, dass die den Bodenkontakt oder einen gewissen Mindestandruck verlieren könnten.

Die Bewegung der Igel erfolgt nun sozusagen aus deren Innerem heraus. Hier sind 3 Schwungräder auf Achsen in drei verschiedenen Dimensionen angebracht. Motoren und Bremsen können die Drehungen jedes einzelnen Rades sehr rasch ändern, wodurch ein hoher Drehimpuls auf den Gesamtkörper übertragen werden kann, der den Igel rollen, hüpfen oder gar springen lassen kann.

Dies funktioniert offenbar bereits auf der Erde ganz gut. Im Sommer möchte das Team um Marco Pavone bereits Tests bei Parabelflügen durchführen. Hier kann man ein Umfeld mit geringem Bodenandruck für etwa 25 Sekunden am Stück schaffen. Die Fallbeschleunigung auf dem Marsmond Phobos liegt bei etwa 0,006 m/s², die Fluchtgeschwindigkeit vom größeren Marsmond liegt bei etwa 40 km/h (Phobos hat keine kugelähnliche Gestalt). Zum Vergleich: auf der Erde werden wir mit 9,81 m/s² “festgehalten” und müssten gut 40.000 km/h schnell “abspringen”, um nicht wieder auf unseren Heimatplaneten zurück zu fallen.

Haupthindernis ist die Finanzierung des Projekts. In den letzten Wochen brachte man sich aber geschickt ins Gespräch und da man in die vom Präsidenten ausgerufene Marschroute passt, ist eine Realisierung in 10 bis 20 Jahren nicht unmöglich.

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