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US-Roboter erkundet russische Atom-Ruine

Ein elektronischer Inspekteur für Tschernobyl: Von den Überresten des Reaktors droht große Gefahr – doch kein Mensch ist in der Lage, den maroden Bau näher zu untersuchen.

Der Beton-Sakrophag, der vor zwölf Jahren über der havarierten Reaktoran-lage von Tschernobyl hastig errichtet wurde, hat Risse. Eindringendes Regenwasser nimmt kontaminierte Partikel auf, versickert in den Boden und könnte so das Grundwasser verseuchen. Außerdem wirbelt aus den Löchern der maroden Ummantelung radioaktiver Staub. Da der Sarkophag auf sumpfigem Untergrund errichtet wurde und zuweilen von kleineren Erdbeben erschüttert wird, droht die Ruine in nächster Zeit zu kollabieren.

Wie es um den brüchigen Reaktor genau bestellt ist, weiß allerdings niemand. Die Radioaktivität in seinem Inneren ist immer noch so hoch, daß sich kein Mensch dort länger aufhalten kann. In Schutzkleidung vermummt, wagten sich bisher nur ukrainische Arbeiter in das strahlende Atom-Grab und fingen sich dabei oft mehr als die maximal zulässige Jahresdosis (0,05 Gray) ein.

Die Hoffnung ruht nun auf „Pioneer“. Der zwei Millionen Dollar teure Roboter ist Bestandteil des Tschernobyl-Sanierungsplans, der 1997 von den G7-Staaten beschlossen wurde. Pioneer wurde vor einigen Tagen im amerikanischen Pittsburgh erstmals der Weltöffentlichkeit vorgestellt. Im Februar oder März nächsten Jahres wird er durch die Ruine fahren, die Innenräume filmen und Radioaktivität, Temperatur und Feuchtigkeit messen. Außerdem soll er in den maroden Reaktormantel „beißen“ und Bausubstanz entnehmen, die dann auf Stabilität untersucht wird.

Alle bisherigen Versuche, Roboter an der Unglücksstelle einzusetzen, scheiterten. So lieferte etwa der deutsche Kerntechnische Hilfsdienst (KHG) den Sowjets schon wenige Monate nach dem Reaktorunglück fernsteuerbare Fahrzeuge, mit denen Strahlung gemessen und Gegenstände aufgenommen werden konnten. „Doch die hohe Radioaktivität machte nicht nur die Elektronik kaputt, sondern auch die Fernsehkameras“, sagt Winfried Krüger, Abteilungsleiter für Fernbedienungstechnik beim KHG.

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Pioneer, so hoffen seine Macher, kann dem nuklearen Beschuß trotzen: Dank strahlenresistenter Materialien wie Wolfram und Blei hält der 450 Kilogramm schwere und 1,20 Meter hohe Roboter eine Gesamtbelastung von 10000 Gray aus.

Bei dem Roboter-Projekt, das vom amerikanischen Energieministerium geleitet und finanziert wird, kooperieren die US-Roboter Firma Redzone und amerikanische Universitäten mit der Weltraumbehörde NASA. Insgesamt haben rund 50 Wissenschaftler und Ingenieure daran gearbeitet, westliche Roboter-Technologie für die Inspektion der Atom-Ruine nutzbar zu machen.

Pioneer, äußerlich eine Mischung aus Mini-Bulldozer und Minipanzer, bahnt sich auf Raupen seinen Weg. Dabei räumt er losen Schutt mit seiner Schaufel beiseite. Während der Roboter durch die Trümmer pflügt und den Reaktorschutt filmt, messen spezielle Sensoren diverse Umweltdaten: „Zu jeder Raumkoordinate ermittelt Pioneer Temperatur, Radioaktivität und Luftfeuchtigkeit“, erklärt Daryl Rasmussen, Computer-Experte bei der NASA.

Die Ingenieure des Kerntechnischen Hilfsdienstes sind allerdings überzeugt, daß sie schon seit einigen Jahren über ähnlich leistungsfähige Roboter-Systeme verfügen: „Wir haben aus unseren ersten Tschernobyl-Erfahrungen gelernt und unsere fernbedienbaren Manipulatorfahrzeuge so weiterentwickelt, daß sie nachgewiesenermaßen auch bei hoher Strahlung funktionieren“, sagt Experte Krüger. Doch weder der Kerntechnische Hilfsdienst, noch seine Träger – deutsche Energieversorgungsunternehmen und Großforschungszentren – seien gefragt worden, ob sie sich an dem aktuellen Roboter-Projekt für Tschernobyl beteiligen würden.

Pioneer ist mit zwei rundum schwenkbaren Kameras ausgerüstet, die auf einem Mast angebracht sind und stereoskopische Bilder machen. „Die beiden Videokameras sind wie das rechte und das linke Auge des Roboters“, sagt Rasmussen. Die Kameras nutzen ihren Abstand zueinander für die räumliche Wahrnehmung. Bleiverkleidete Spiegel in ihrem Inneren sorgen dafür, daß die Strahlung absorbiert wird und nicht auf die Linsen gelangt, die sich sonst trüben würden.

Ausgetüftelt ist auch Pioneers Bohrsystem: Eigens vom NASA Jet-Propulsion Laboratory in Kalifornien entwickelt, soll der Bohrer Wand- und Bodenmaterial aus der bröseligen Reaktorhülle ziehen. Dabei messen spezielle Drucksensoren die Kräfte und Drehmomente während der Probennahme. Der intelligente Bohrer fühlt bei jedem Drill, mit welcher Geschwindigkeit er in den Untergrund eindringen muß.

Die Kommandos für seine diversen Aktivitäten erhält Pioneer über ein mehrere hundert Meter langes Kabel, das mit einem Kontrollraum im Reaktorinneren verbunden ist. In diesem verbleiten Bunker können Techniker in Schutzanzügen den Roboter via Joystick durch den Reaktor manövrieren und ihm Anweisungen geben.

Pioneers gesammelte Datenfülle gelangt zu einem Supercomputer, der sich abseits vom Reaktor in einem Verwaltungsgebäude befindet. Dort übersetzt der Hochleistungsrechner die aufgenommenen Bilder in Raumdaten. Ergebnis ist ein drei- dimensionaler Grundriß des maroden Kernkraftwerks. Dank dieser 3D-Technologie ist es Wissenschaftlern und Sicherheitsexperten möglich, durch ein virtuelles Tschernobyl zu spazieren und im sicheren Cyberspace den Zustand der Reaktor-Ruine bewerten zu können.

In der 3D-Welt lassen sich problemlos die Abstände zwischen zwei Objekten ausmessen oder die Höhe einer Wand ermitteln. Außerdem ist das zu jeder Position im Reaktor aufgezeichnete Umweltprofil via Mausklick abrufbar.

Noch Zukunftsmusik ist es, den kleinen Roboter mit Ballons auszustatten, an denen Minikameras und Sensoren hängen. Denn der Raum, wo einst die Reaktorbrennstäbe aufbewahrt wurden, ist noch nicht kartografiert. „Pioneer könnte die Kamera-Ballons in diesen Bereich bringen, aus der Luft Bilder machen und Daten sammeln“, ist die Vision von Maynard Holliday, Leiter des Pioneer-Projektes beim amerikanischen Energieministerium.

Ob nun mit oder ohne Ballons – Pioneers Auftritt Anfang nächsten Jahres in Tschernobyl wird von den deutschen Ingenieuren des Kerntechnischen Hilfsdienstes mit Spannung verfolgt: „Erst dann wird sich zeigen, ob der amerikanische Roboter – wie wir hoffen – der Strahlung tatsächlich standhält“, sagt Krüger.

Die Weltraumforscher der NASA jedenfalls wollen das gewonnene Know-how bei einer weiteren Zusammenarbeit zwischen Mensch und Maschine nutzen: für eine im Jahre 2001 geplante Mission zum Mars.

Désirée Karge

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