In dem am MARUM-Zentrum für Marine Umweltwissenschaften der Universität Bremen beheimateten Forschungsprojekt „TRIPLE-nanoAUV 2“ wird ein autonomes Mini-U-Boot für Einsätze unter Eis entwickelt. Ziel ist es, das Fahrzeug mit allen dazugehörigen Komponenten 2026 in der Antarktis zu testen.
Seit Jahren vermuten Forscherinnen und Forscher Ozeane aus Wasser unter den mit Eis bedeckten Monden Enceladus (Saturn) und Europa (Jupiter). Denn auch im All bedeutet Wasser möglicherweise Leben – selbst, wenn es unter einer Eisschicht vorkommt. Auf der Erde und erst recht im All ist die Untersuchung solcher unter einer kilometerdicken Eisoberfläche liegenden Gewässern jedoch eine enorme Herausforderung: Wie kommen Mini-U-Boote durch den mächtigen Eispanzer, und wie kann unter den dort gegebenen extremen Umgebungsbedingungen eine Erforschung des Ozeans erfolgen? Welche wissenschaftliche Sensorik ist für die Suche nach Spuren von Leben erforderlich? Wie werden Proben geborgen? Wie kann all das ablaufen, ohne ein noch unbekanntes Ökosystem zu verunreinigen?
Schnelle Eisdurchdringung per Schmelzsonde
Das am MARUM koordinierte Verbundprojekt TRIPLE-nanoAUV 2 setzt sich vor allem mit den technischen Herausforderungen auseinander. TRIPLE steht für „Technologies for Rapid Ice Penetration and subglacial Lake Exploration“, auf Deutsch „Technologien für die schnelle Eisdurchdringung und die Erforschung von mit Eis bedeckten Seen“. Die Entwicklungen der TRIPLE Projekte sollen unter dem antarktischen Schelfeis nahe der Neumayer III-Station im Frühjahr 2026 getestet werden.
Nur 10 Zentimeter Durchmesser
Mit industriellen Partnern aus den Bereichen Raumfahrt und Unterwasser-Akustik wird am MARUM dafür ein kleines autonomes Mini-U-Boot (Unterwasserroboter) konstruiert – englisch Autonomous Underwater Vehicle, kurz AUV – sowie ein LRS (Launch & Recovery System), mit dem das Mini-U-Boot unter Eis ausgesetzt und wieder geborgen wird. Das LRS soll dem AUV ermöglichen, an einer Unterwasserstation anzudocken, um gesammelte Daten zu übermitteln, seine Batterie aufzuladen und somit längere Zeit unter Wasser zu bleiben. Das Fahrzeug wird, da es als Nutzlast in einer Schmelzsonde durch das Eis transportiert werden muss, wesentlich kleiner konstruiert als es bei Unterwasserfahrzeugen üblich ist, nämlich mit einem Durchmesser von etwa zehn und einer Länge von circa 50 Zentimetern.
Unbekannte Ökosysteme unter dem Eis
Unter dem Kontinentaleis der Antarktis werden in subglazialen Seen unbekannte Ökosysteme vermutet. Die Erkundung der mit bis zu 4.000 Metern dickem Eis bedeckten Gewässer ist technisch enorm anspruchsvoll. „Solche Nano-Fahrzeuge können dabei helfen, insgesamt ein besseres Verständnis für marine Ökosysteme zu gewinnen“, sagt Projektleiter Prof. Ralf Bachmayer vom MARUM – Zentrum für Marine Umweltwissenschaften der Universität Bremen. „Das neue autonome System ist einzigartig und soll zukünftig auch die Erforschung der globalen Flüssigwasserozeane unter der eisigen Oberfläche des Jupiter-Eismonds Europa und des Saturnmonds Enceladus ermöglichen. Vor allem die Miniaturisierung ist dabei eine Herausforderung in der Entwicklung – hierfür gibt die Sonde die Maße vor. Zudem müssen alle Komponenten den hohen Drücken unter Wasser standhalten.“ „In ersten Feldversuchen wird die Schmelzsonde mit dem als Nutzlast integrierten nanoAUV zunächst bei einer Eisdicke von 100 Metern eingesetzt“, erklärt leitender Ingenieur Sebastian Meckel.
-Pressemitteilung MARUM – Zentrum für Marine Umweltwissenschaften an der Universität Bremen–
