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Explorationslog #11: Allein im dunklen Nass

erstellt von Silvia Weber zuletzt verändert: 22.12.2016 14:06

In der Meeresforschung und ganz speziell in der Erforschung des Meeresbodens spielen autonome Geräte eine bedeutende Rolle. Auch das Team der MARIA S. MERIAN wird im Rahmen seiner Exploration von einem Roboter begleitet. Dass dieser sich aber deutlich von herkömmlichen Robotern unterscheidet, berichten die Wissenschaftler in einem Exkurs zur Arbeitsweise ihres treuen Begleiters "Tiffy".

AUV "Abyss" beim Kartieren des Meeresbodens. (Bild: GEOMAR Kiel)

AUV "Abyss" beim Kartieren des Meeresbodens. (Bild: GEOMAR Kiel)

Wäre es nicht schön einen Roboter zu haben, der einem die lästigen Tätigkeiten abnimmt? Die Hausaufgaben, das Bügeln, die Wohnung saugen? Was könnte man da nicht alles sonst noch machen? Dieser Roboter könnte Aufgaben übernehmen, die immer gleich ablaufen. Gut, das gilt dann wohl nicht für Hausaufgaben. Sorry. Diese Idee von einem Roboter, also einem autonomen Gerät, gibt es auch in der Meeresforschung. Und hier macht es sogar richtig Sinn. So ein Forschungsschiff kostet am Tag mindestens so viel wie ein Kleinwagen. Und das kommt nicht von irgendwoher. Auf so einem Schiff arbeiten die Forscher, die sich mit den Ozeanen auseinandersetzen (der Wiege unserer Existenz), und die Besatzung des Schiffs selbst, die alles am Laufen hält und das Forschen dadurch möglich macht. So ein Roboter könnte also dafür sorgen, dass man mehr Aufgaben in der gleichen Zeit schafft. Wir wollen hier auch nicht von lästigen Aufgaben sprechen, sondern von regelmäßig notwendigen Tätigkeiten wie z.B. das Kartieren des Meeresbodens. Dass man eine Karte benötigt, wenn man den Meeresboden erkunden möchte, das muss hier nicht weiter erklärt werden und dass man recht nahe an den Meeresboden heran muss, um genaue Karten zu erstellen, wurde in diesem Blog schon erwähnt. Also muss unser Roboter, wenn er denn Karten vom Meeresboden erstellen soll, ziemlich tief abtauchen und über weite Strecken den Boden mehr oder weniger „scannen“. Da unten ist es dunkel (aphotische Zone), es herrscht ein hoher Druck (300 bar bei 3000 m Wassertiefe) und es ist ziemlich kalt (ca. 1°C). Das hat dann mit einem gewöhnlichen Staubsauger-Roboter nicht mehr viel zu tun.

Solche Unterwasser-Roboter werden auch AUV (englisch für Autonomous Underwater Vehicle) genannt. Auf dieser Ausfahrt auf dem Forschungsschiff „MARIA S. MERIAN“ ist das AUV Abyss (GEOMAR Kiel) dabei. Es kann bis zu 6000 m tief tauchen und bis zu 15 Stunden seine Missionen am Meeresboden abarbeiten. Dieses AUV bekommt eine vorgefertigte Mission aufgeladen, welche die gesamte Wegstrecke umfasst und die vorgibt, wann was zu tun ist. Steht der Ablauf des Tauchgangs fest, also die Mission, dann wird der Unterwasser-Roboter zu Wasser gelassen und mittels einer Fernbedienung vom Schiff weggefahren, so dass er sicher abtauchen kann. Sobald der Start-Knopf gedrückt wurde, verabschiedet sich das AUV in die Tiefe. Ab jetzt macht unser Roboter alles allein, denn er arbeitet autonom.
Das Schiff kann abfahren und andere Tätigkeiten durchführen, während unser Roboter sich in die Tiefe arbeitet. Auf dieser Ausfahrt arbeiten wir in einem Gebiet mit Wassertiefen zwischen 2500 und 3500 m. Unser Roboter braucht etwa eine Stunde, um den Meeresboden zu erreichen. Natürlich erreicht er nicht wirklich den direkten Meeresboden, denn das will niemand. Wie der Meeresboden dort aussieht, wissen wir ja nicht. Das soll unsere Roboter schließlich herausfinden. Der Roboter hat ein Sensor an Bord, der ihm sagt, wie weit der Meeresboden entfernt ist. Sobald die richtige Höhe über Grund erreicht ist, beginnt er, seine Mission abzufahren, den Meeresboden systematisch akustisch „abzutasten“. Natürlich ist das Abtasten noch etwas komplizierter als hier geschildert, aber im Grunde läuft das so ab.

Sobald der vorgegebene Weg abgefahren ist, die Batterie leer ist oder irgendein Fehler aufgetreten ist, fängt das AUV an, aufzutauchen. Hat es die Meeresoberfläche erreicht, braucht es eine exakte Position, die es sich über GPS holt. Ist das Schiff noch nicht vor Ort, wenn unser Roboter seine Position bekommen hat, dann nimmt dieser über Satellit Kontakt zum Schiff auf und sagt mehr oder weniger: „Ich bin hier. Holt mich ab“. Ist unser Roboter dann wieder an Bord, werden die von ihm gesammelten Daten heruntergeladen und er wird für den nächsten Tauchgang vorbereitet. Denn nach dem Tauchgang ist vor dem Tauchgang.
Aus den Daten werden dann genaue Karten erstellt, die den Meeresboden exakt darstellen und wichtige Informationen für weitere Untersuchungen liefern.
Und jetzt stelle man sich vor, wir hätten zwei von diesen Robotern oder auch einen ganzen Schwarm, na ja, einer reicht auch erst einmal.


Maria S. MerianIm Rahmen der Ausfahrt MSM59 begeben sich Wissenschaftler der Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe unter der Leitung von Ulrich Schwarz-Schampera in das Gebiet südöstlich von Madagaskar. Mit Hilfe moderner rohstoffgeologischer Explorationstechniken identifizieren sie Metallsulfidvorkommen an Schwarzen Rauchern. Die Geowissenschaftler berichten im Logbuch für planeterde direkt von Bord der MARIA S. MERIAN.

Eine Kooperation mit der BGR .