Um wichtige Fragen zur Veränderung unserer Ozeane beantworten zu können, braucht es Schlüsseltechnologien, die Vor-Ort-Experimente durchführen, gezielt Proben entnehmen sowie langzeitstabile Sensormessungen vornehmen können. Im Rahmen der Polarstern-Expedition sollen die in ROBEX für die Tiefsee-Exploration entwickelten Systeme zum besseren Verständnis biogeochemischer Prozesse im Ozean zum Einsatz kommen. Die Polarstern wird während der Reise in zwei Arbeitsgebieten operieren: der östlichen Framstraße am Tiefseeobservatorium HAUSGARTEN des Alfred-Wegener-Institutes und in der Gashydrat-Stabilitätszone vor Spitzbergen. Die Expedition endet am 9. September in Tromsø.
In der vom Robotics Innovation Center geleiteten Teilmission, welche der DFKI-Forschungsbereich gemeinsam mit dem GEOMAR und Airbus absolviert, soll der in ROBEX entwickelte MANSIO-VIATOR auf die Probe gestellt werden. Dieser besteht aus dem stationären Träger-System MANSIO, einem sogenannten Lander, sowie dem mobilen Tiefsee-Crawler VIATOR, eine Art Kettenfahrzeug, das dank einer am Robotics Innovation Center entwickelten Software ein vorgegebenes Terrain autonom untersuchen und auf Basis von Sensordaten Umgebungskarten erstellen kann. Der Lander transportiert den Crawler zum Meeresboden und dient ihm dort als „Garage“ und Dockingstation, zu der das Fahrzeug zurückkehrt, um die gesammelten Daten zu übertragen und seine interne Batterie aufzuladen.
Während der Expedition soll der MANSIO-VIATOR die hydrographischen, chemischen und biologischen Gegebenheiten in der Nähe von Methanquellen erkunden. Dafür zeichnet der Crawler ozeanografische und biogeochemische Parameter wie Temperatur, Salzgehalt, Druck, Strömung, Sauerstoffgehalt, pH-Wert oder Kohlendioxidpartialdruck auf. Neben den physischen und biogeochemischen Sensoren ist das System mit einer Schwenk- und Neigeeinheit ausgestattet. Diese beinhaltet eine Kamera und einen Zeilenscanner, die der Navigation dienen und um Daten für einen 3D-Aufbau des Meeresgrundes zu sammeln. Der Crawler soll etwa 100 Meter entfernt von zwei unterschiedlichen Methanquellen zum Einsatz kommen und über einen Zeitraum von zwölf Stunden autonom unter Wasser operieren.
Über ROBEX
ROBEX ist ein Projekt der Helmholtz-Gemeinschaft unter der Koordination des Alfred-Wegener-Instituts, das 16 Institutionen aus ganz Deutschland vereint, die disziplinübergreifend zusammenarbeiten. Indem sie gemeinsam an autonomen Systemen, Künstlicher Intelligenz, Sensorik und Software forschen, wollen sie die wissenschaftliche Erkundung bisher noch unbekannter und für den Menschen unzugänglicher Orte, wie der Tiefsee, den Polargebieten oder dem Weltraum, mit Hilfe von Robotern vorantreiben. Das DFKI Robotics Innovation Center entwickelt innerhalb von ROBEX intelligente Algorithmen für die autonome Navigation von kettengetriebenen Unterwasserfahrzeugen in unbekannten Gebieten. Dafür werden Verfahren aus der Weltraum- sowie der terrestrischen Robotik auf die Gegebenheiten von Unterwasserfahrzeugen angepasst und weiterentwickelt, um im Rahmen einer Demo-Mission Tiefsee einen für die Meeresforschung relevanten Bereich autonom zu erkunden.
Kontakt:
Prof. Dr. Frank Kirchner
Direktor DFKI Robotics Innovation Center
frank.kirchner@dfki.de
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DFKI Robotics Innovation Center
Teilprojektleiter ROBEX
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