09/12/2024
Door Ad Spijkers
Duitse onderzoekers werken aan een autonoom vaartuig dat de diepte van de poolzee én de ruimte moet gaan verkennen.
Het plan klinkt fantastisch. Verborgen in een smeltsonde moet een minirobot door een 4.000 m dikke ijskap worden getransporteerd om zelfstandig nieuwe werelden te verkennen. Aanvankelijk gebeurt dat op Antarctica, uiteindelijk in de ruimte. Het ambitieuze gezamenlijke project heet Triple (Technologies for Rapid Ice Penetration and subglacial Lake Exploration). Het bestaat uit verschillende individuele projecten waarbij onderzoekers van drie bij de U Bremen Research Alliance aangesloten instellingen betrokken zijn.
Testen
Als alles goed gaat, gaat de deur van de sonde open, zet het dockingstation de robot uit, vaart deze weg, doet zijn metingen, komt terug en kan worden opgeladen. Of alles goed gaat, zal worden geprobeerd vanaf het koele oppervlak van het Ekström-ijsplateau in Antarctica, nabij het Duitse poolonderzoeksstation Neumayer III. De veldtest staat gepland voor het voorjaar van 2027. Daarvóór staat in april 2026 een test in een Groenlandse fjord gepland.
Het ijs op de Ekström-ijsplaat is tot 200 m dik. De veldtest is echter slechts een etappe op weg naar totaal andere diepten. Aan het einde van dit decennium zal de robot naar verwachting een diepte van 4.000 m bereiken in de Dome C-regio van Antarctica.
Techniek
Marum (het Zentrum für Marine Umweltwissenschaften van Universität Bremen) leidt het Triple-deelproject Triple-nanoAUV2. Behalve industriële partners is ook het Robotics Innovation Center van het Deutsches Forschungszentrums für Künstliche Intelligenz (DFKI) in Bremen betrokken bij de ontwikkeling van het Autonomous Underwater Vehicle. De AUV is 60 cm lang, 10 cm in diameter en heeft een uitpuilende neus.
Het voertuig ziet er van buiten niet uit; het inwendige maakt het vaartuig uniek. Diverse sensoren, camera's, aandrijftechniek, batterijen, computerchips, elektronica. Alles moet in een kleine ruimte werken en in de Dome C-regio een omgevingsdruk tot 400 bar aankunnen.
Meerdere sensoren
Behalve Marum en DFKI is een andere aangesloten instelling van de U Bremen Research Alliance betrokken bij Triple: het Alfred Wegener Institut (AWI), Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung in Bremerhaven. 'Triple Life Detect' is de naam van het deel van het project dat sporen van leven onder het ijs wil meten, op zoek naar koolstof, water, zuur en stikstof, evenals milieu-DNA. Met behulp van onderwatersensoren kunnen hieruit conclusies worden getrokken over de huidige en vorige inwoners.
Samen met partners ontwikkelt het instituut de wetenschappelijke toepassingen voor de apparaten. Tot nu toe meten AUV's in de diepzee slechts één of twee parameters. De minirobot daarentegen zou heel verschillende sporen van leven moeten kunnen vastleggen.
Met de combinatie van maritieme technologie en ruimtevaart binnen de U Bremen Research Alliance is de locatie Bremen voorbestemd voor een project als Triple. Veel mensen uit verschillende disciplines zijn gedurende een langere periode bij een project als dit betrokken. Als zij zien hoe de gezamenlijk ontwikkelde robot zwemt, is dat een grote beloning.
Een uitgebreider artikel vindt u hier.
Foto: Jens Lehmkühler / U Bremen Research Alliance