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Tiefsee-Roboter "Tramper" - Ein eiskaltes Jahr im Dienst der Forschung

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Roboter, die im Auftrag der Wissenschaft mutterseelenallein ihre Runden drehen - vom Mars kennt man das. In der arktischen Tiefsee ist das noch neu. "Tramper" ist dort seit einem Jahr unterwegs. Jetzt soll er geborgen werden. Niemand weiß, ob er noch funktioniert - und was er mitbringt.

Es ist eine Expedition unter Extrembedingungen. Neuartige Tauchroboter suchen in der eisigen Tiefsee nach lange vermuteten vulkanischen Quellen. Diese wurden bisher nur in wärmeren Gebieten gefunden.

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Wenn die "Polarstern" heute vom norwegischen Tromsø aus in die Arktis startet, hat sie ungewohnte Gäste an Bord: Weltraumforscher. Sie schauen genau hin, wenn der Tiefseeroboter "Tramper" in ein bis zwei Wochen aus dem Meer geborgen wird. Für künftige Missionen auf anderen Himmelskörpern wollen sie von dem kleinen Roboter lernen. "So unterschiedlich der Weltraum und die Tiefsee auf den ersten Blick sind: Beides sind extreme Lebensräume, für deren Erkundung wir neue Technologien benötigen", erklärt ROBEX-Koordinatorin Martina Wilde. ROBEX ist eine Allianz aus Tiefsee- und Weltraumforschern und steht für "Robotische Exploration unter Extrembedingungen".

Allein in der Tiefsee

Und damit ist über den eineinhalb Meter langen "Tramper" schon viel gesagt. In 2.500 Metern Tiefe, unter hohem Wasserdruck, bei etwa minus einem Grad, verrichtet er seit Juli 2016 seinen Dienst im Namen der Wissenschaft. Jedenfalls, wenn alles glatt gegangen ist. Denn wissen kann das niemand so genau. "Tramper" ist nämlich autonom und damit ganz alleine unterwegs. Sein Job: Er misst die Sauerstoffzehrung am Meeresboden.

Die ist ein wichtiger Marker für die Veränderungen im Ökosystem der Tiefsee - etwa durch den Klimawandel. Bakterien zersetzen am Boden der Tiefsee tote Algen und Tiere. Dabei verbrauchen sie den dort gespeicherten Sauerstoff. Am Ausmaß der Zehrung kann also abgelesen werden, wie viel organisches Material am Boden ankommt und wie aktiv die Bakterien sind. "Tramper" ist dabei der erste überhaupt, der das über einen langen Zeitraum hinweg beobachten sollte.

Messungen am Montag

Ein Montagsmuffel durfte er dabei nicht sein, denn das ist genau der Tag, an dem er in den letzten Monaten jeweils aktiv wurde. Etwa 15 Meter ist er dann über den Meeresgrund gefahren, wich selbständig Steinen und Hindernissen aus, bis eine passende Stelle gefunden war. Dann schoss er ein Foto und ließ seine Sensoren in das Sediment fahren. War die Messung erledigt, machte er eine ganze Woche lang Pause, um Strom zu sparen. Bis es am Montag darauf wieder von vorne losging.

Das jedenfalls war der Plan. "Ich bin sehr gespannt, ob Tramper alle seine vorprogrammierten Messungen wie geplant durchgeführt hat", sagt Biogeochemiker Dr. Frank Wenzhöfer vom Alfred-Wegener-Institut (AWI). Wenzhöfer ist sozusagen der Vater von "Tramper". Zusammen mit AWI-Ingenieuren hat er ihn entwickelt. Und natürlich macht er sich Sorgen um den kleinen Roboter. "Da einen solchen Einsatz vor uns in der Arktis noch niemand gewagt hat, besteht ein Risiko, dass irgendetwas nicht so geklappt hat, wie vorher berechnet."

Hilfe vom "Kollegen"

Auch die Bergung selbst wird spannend. "Tramper" soll auf ein akustisches Kommando hin Ballast abwerfen und auftauchen. Bekommt er das nicht alleine hin, dann soll ihm sein ferngesteuerter "Kollege" - "ROV Kiel 6.000" vom GEOMAR (Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung) - zu Hilfe kommen. Der kann im Notfall den Ballastabwurf mechanisch auslösen. Klappt alles, wird "Tramper" übrigens an Bord der Polarstern von seinen großen Brüdern "Nomad" und "Viator" begrüßt. Die beiden sollen auf der Mission auf ihre Tiefseetauglichkeit getestet werden.

"Viator", der vom GEOMAR, Airbus und dem Deutschen Zentrum für künstliche Intelligenz (DFKI) entwickelte wurde, hat seinen Brüdern vor allem eines Voraus: eine "Garage". Nach einer Forschungsfahrt kann sich der Roboter in einer Basisstation immer wieder neu aufladen, Daten verschicken und neue Aufträge empfangen. Ein Konzept, dass auch auf dem Mond oder Mars funktionieren könnte.

Tiefsee und Weltall

Klar, dass sich dafür deshalb die Weltraumforscher, die diesmal auf der "Polarstern" mitfahren, brennend interessieren. Zwar sind die Probleme auf den ersten Blick unterschiedlich: Im Meer kämpfen Roboter mit Wasser, Druck und Dunkelheit, im All mit Vakuum und Schwerelosigkeit. Es gibt aber auch viele Gemeinsamkeiten: Navigation, Energieversorgung und Datenaustausch müssen zum Beispiel fernab von den helfenden Händen der Menschen funktionieren. Pech übrigens für "Tramper": Sollte im letzten Jahr alles glattgegangen sein, wird er mit neuen Sensoren und Batterien bestückt und für ein weiteres Jahr in die Dunkelheit der arktischen Tiefsee hinabgelassen.

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