Robo-Spinne soll Marshöhlen erkunden

Auf acht Beinen über den Mars: Ingenieure haben einen Space-Roboter entwickelt, der langbeinigen Weberknecht-Spinnen nachempfunden ist. Mit antennenartigen Beinen, präzisen Greifern und speziellen Sensoren soll der „ReachBot“ künftig die Höhlen des Mars erkunden – eine Aufgabe, für die es bislang noch keine geigneten Roboter gab. Was könnte die Robo-Spinne darin finden?

Bei der Erkundung anderer Planeten sind Roboter unerlässlich. Bereits seit mehreren Jahrzehnten fahren zum Beispiel geländewagenartige Rover über die Marsoberfläche, um mehr über unseren roten Nachbarplaneten in Erfahrung zu bringen. Zu ihren Aufgaben gehört es, Videomaterial zur Erde zu senden, Gesteinsproben zu sammeln und Systeme zu testen, die in Zukunft menschliche Aufenthalte auf dem Mars ermöglichen sollen.

Geheimnisvolle Marshöhlen sind nur schwer zugänglich

Doch es ist längst nicht mehr nur die Oberfläche des Mars, die das Interesse der Astronomen weckt, sondern auch dessen Höhlen. Weil ihr Innenleben von der harschen Umgebung des Planeten abgeschirmt ist, sieht es darin wahrscheinlich immer noch so aus wie zu jener Zeit, als der Mars noch potenziell bewohnbar war. Die Erkundung der Höhlen könnte uns also unvergleichliche Einblicke in die Vergangenheit des roten Planeten bieten, hoffen Forscher.

Auch besteht die Möglichkeit, dass sich im Inneren der Höhlensysteme nützliche Mineralien und sogar Leben in Form von Mikroben befinden. Und wo Leben gedeiht, könnte wiederum ein geeigneter Standort für die Besiedlung durch Menschen sein. Es gibt nur einen Haken: Um die verwinkelten Marshöhlen zu erforschen, bräuchte es einen kleinen, wendigen und greifstarken Space-Roboter – und der existiert in dieser Form noch nicht.

Eine Robo-Spinne als Kletterkünstler

Forschende um Tony Chen von der Stanford University haben daher nun einen ersten Prototypen eines solchen Roboters gebaut. Sein Name: „ReachBot“. Sein Vorbild: Weberknecht-Spinnen mit ihren extrem langen Beinen.

Ähnlich wie ein Weberknecht ist auch der „ReachBot“ mit acht antennenartigen „Beinen“ ausgestattet, an deren Enden sich mehrfingrige Greifer befinden. Diese ermöglichen es dem Roboter, Felsvorsprünge aller Formen als Ankerpunkte zu nutzen und sich so geschickt durch felsiges Gelände zu bewegen. Um dabei sicheren Halt zu finden, hat die Robo-Spinne spezielle Sensoren, mit denen sie das Profil der Felsoberflächen scannen kann.

„Es gibt noch viele Herausforderungen“

Bei einem ersten Feldtest in einer Lavaröhre in der kalifornischen Mojave-Wüste gelang dem „ReachBot“ diese Kletterkunst bereits ziemlich gut, wie Chen und seine Kollegen berichten. Der Roboter identifizierte und griff erfolgreich nach geeigneten Felsvorsprüngen. Das bringt ihn seinem großen Marseinsatz zwar einen Schritt näher, doch es verbleiben noch einige Hürden.

„Es gibt noch viele Herausforderungen in den Bereichen Bewegungsplanung, Mechanismusdesign und Wahrnehmung“, schreiben Chen und sein Team. Unter anderem müsse noch sichergestellt werden, dass die Antennenbeine der Robo-Spinne sich bei Einsätzen nicht verbiegen und dass die Greifer nicht plötzlich ausfallen. (Science Robotics 2024; doi: 10.1126/scirobotics.adi9762) 

Quelle: American Association for the Advancement of Science (AAAS)