Während die Städte der Erde ständig darum kämpfen, die Wohnungsnot zu überwinden, heizen sich die Märkte auf dem Mars bereits auf.

Ingenieure der University of Arizona haben ein System entwickelt, von dem sie glauben, dass es autonomen Fahrzeugen ermöglichen könnte, den Lebensraum von Astronauten in Höhlen und anderen unterirdischen Strukturen zu lokalisieren. Es ist lange her, dass Menschen Höhlen als ihr Zuhause betrachteten, aber Forscher sagen, dass die unterirdischen Merkmale des Roten Planeten einige der besten Unterschlupfmöglichkeiten bieten werden, wenn Menschen endlich auf dem Mars ankommen.

„Lavaröhren und -höhlen wären perfekte Lebensräume für Astronauten, weil man keine Strukturen bauen muss“, sagte Wolfgang Fink, Professor für Elektrotechnik und Computertechnik an der University of Arizona, in einer Pressemitteilung. „Du bist vor schädlicher kosmischer Strahlung geschützt, also musst du es nur schön und bequem aussehen lassen. »

Fink und seine Co-Autoren beschreiben die Funktionsweise des Systems in einer Peer-Review-Studie, die in einer wissenschaftlichen Zeitschrift veröffentlicht wurde Fortschritte in der Weltraumforschung 11. Februar. Ihr Ansatz beinhaltete ein Kommunikationsnetzwerk, das verschiedene Arten von sich bewegenden Fahrzeugen durch eine „Netzwerkmaschentopologie“ verbinden würde.

Diese unabhängigen Rover werden von größeren, selbstfahrenden „Mutter“-Rovern unter der Marsoberfläche eingesetzt, die ständig ihre Umgebung überwachen und sich ihrer Position im Weltraum bewusst bleiben. Sie bleiben auch über eine drahtlose Datenverbindung miteinander in Kontakt.

Um zu vermeiden, dass sie außerhalb der Kommunikationsreichweite reisen und sich verirren, würden Entdecker unterwegs Kommunikationsknoten einsetzen, ähnlich wie Hänsel und Gretel in einem klassischen deutschen Märchen eine Spur aus Brotkrümeln hinterlassen.

In Anlehnung an seinen legendären Bruder nannte das Team sein zum Patent angemeldetes System Breadcrumb-Style Dynamically Deployed Communication Network Paradigm oder DDCN.

„In unserem Szenario ist die ‚Brotkrümel‘ ein Minisensor, der den Rover bedeckt, der die Sensoren aussetzt, wenn er durch Höhlen oder andere unterirdische Umgebungen fährt“, sagt Fink.

Sobald der Rover erkennt, dass das Signal nachlässt, aber innerhalb der Reichweite bleibt, lässt der Rover den Kommunikationsknoten fallen, unabhängig davon, wie weit er seit der Platzierung des letzten Knotens gereist ist.

„Einer der neuen Aspekte ist das, was wir opportunistisches Deployment nennen – die Idee, dass man einen ‚Brotkrümel‘ anwendet, wenn es nötig ist und nicht nach einem vorgeplanten Zeitplan“, sagt Fink.

Fink und seine Co-Autoren sagen, dass ihr neuer Ansatz dazu beitragen könnte, eine der großen Herausforderungen der NASA in der Weltraumtechnologie anzugehen, indem sie die Technologie bereitstellen, die erforderlich ist, um die Umgebungen von Kometen, Asteroiden, Monden und Planetenkörpern sicher zu durchqueren. Die Grand Challenge der NASA ist ein offener Aufruf für innovative Lösungen, die kritische weltraumbezogene Probleme lösen, wie z. B. die Notwendigkeit von Mobilitätssystemen, die es Menschen und Robotern ermöglichen, auf, über oder unter der Oberfläche eines beliebigen Ziels zu erkunden.

Das DDCN-Konzept kann auf zwei Arten funktionieren. In einem Modus empfängt der Mutterrover passiv Daten, die vom Rover gesendet werden, während sie Marshöhlen und Lavaröhren erkunden. Die Entdeckermutter hingegen fungiert als Orchester und sagt dem Entdecker, wohin er gehen soll.

Beide Modi sollten es Entdeckerteams ermöglichen, durch unterirdische Umgebungen zu navigieren, ohne jemals den Kontakt zu ihren oberirdischen „Mutterforschern“ zu verlieren. Ausgestattet mit Lichterkennungs- und Entfernungssystemen, auch Lidar genannt, können Forscher sogar Höhlengänge dreidimensional kartieren.

Das Papier erregte Aufmerksamkeit auf dem Gebiet der Erforschung des Sonnensystems und erntete Lob von Dirk Schulze-Makuch, dem Präsidenten der Deutschen Gesellschaft für Astrobiologie.

„Der in diesem neuen Artikel vorgestellte Kommunikationsnetzwerk-Ansatz hat das Potenzial, eine neue Ära planetarer und astrobiologischer Entdeckungen einzuläuten“, sagte Schulze-Makuch in einer Pressemitteilung.

„Schließlich wird es uns ermöglichen, die Höhlen der Mars-Lavaröhren und die unterirdischen Ozeane der Eismonde zu erkunden – Orte, an denen außerirdisches Leben existieren könnte. »