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Astronomie+Physik

Kugeln auf dem Sprung

Mit tennisballförmigen Minirobotern wollen amerikanische Astronomen Planeten wie den Mars erkunden. Die Roboter sollen zu Hunderten auf dem Mars ausschwärmen, die Materialien im Boden analysieren und beispielsweise auch Wasser suchen. In die Kugel wollen die Forscher um Steven Dubowsky vom Massachusetts Institute of Technology (MIT) in Cambridge neben Mini-Bauelementen für Bodenanalyse, Funkkommunikation und Energieversorgung einen ausgeklügelten Fortbewegungsmechanismus unterbringen: Wie ein Stehaufmännchen hält sich die Kugel in einer bestimmten Position. Am Boden lösen sich dann Federelemente, so dass die Kugel in eine bestimmte Richtung rollen oder sogar hopsen kann.

Mit den Kugelrobotern wollen die Forscher eine Lücke in der Marsuntersuchung schließen. So können Raumsonden aus einer Umlaufbahn heraus zwar die gesamte Oberfläche kartieren, ein direkter Kontakt zum Gestein fehlt ihnen jedoch. Andererseits können die derzeit auf dem Mars befindlichen Rover Spirit und Opportunity direkt Bodenproben entnehmen ? allerdings in einem sehr kleinen Bereich. Mit rund tausend Roboterkugeln wollen Dubowsky und seine Kollegen eine Fläche von 130 Quadratkilometern bis in die letzte Ecke und Ritze untersuchen. Auch Hohlräume im Boden wären zugänglich. Findet eine Kugel aus einer Spalte nicht mehr hinaus, so sei dies angesichts der großen Zahl der Kugeln zu verschmerzen, meinen die Forscher. Zukünftige Landemissionen könnten sie auf dem Mars ausbringen.

Erste Feldtests starten die Forscher im Herbst. Dabei wollen sie auf kommerziell erhältliche Bauteile zurückgreifen, die in vielen Fällen bereits deutlich miniaturisiert sind, etwa Festplatten in den Abmessungen eines Zwei-Euro-Stücks oder Sensoren von der Größe eines Streichholzes. Eine Herausforderung ist die Stromquelle. Die Forscher wollen dazu eine Brennstoffzelle einsetzen, die Energie für mindestens hundert Hüpfer liefert, die übrigen Bauteile betreibt und auch die Kugel auf Arbeitstemperatur hält. Mit der weiteren Miniaturisierung elektronischer Bauteile in den kommenden Jahren hoffen die Forscher, das Gesamtgewicht der Hopser auf hundert Gramm bei einem Kugeldurchmesser von rund zehn Zentimeter verringern zu können.

Science, Online-Dienst ddp/wissenschaft.de ? Martin Schäfer
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