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29.08.2017

Steampunk-Rover für Höllenritt auf der Venus

NASA erforscht Konzept eines mechanischen Computers

So könnte es eines Tages aussehen, wenn sich AREE über die Oberfläche der Venus bewegt. | © NASA

Höllenatmosphäre ist keine Übertreibung, wenn es um die Oberfläche des Planeten Venus geht: Der atmospärische Druck von 90 bar würde ausreichen, um die meisten U-Boote zu zerquetschen und die Temperatur liegt bei 462 Grad Celsius - im Durchschnitt! Kein Wunder, dass bisherige Forschungsmissionen kaum mehr als ein paar schnelle Bilder der Oberfläche erbracht haben.

Von 14 versuchten Landungen der russischen Venera- und Vega-Sonden waren nur neun erfolgreich und selbst da war spätestens nach 127 Minuten Schluss. Kein Wunder, die Elektronik war einfach nach kürzester Zeit zusammengeschmurgelt. Für künftige Versuche hat die NASA mal überschlagen, was die Entwicklung einer Sonde mit entsprechend hitzebeständigen Komponenten kosten würde. Die Ergebnisse waren, gelinde gesagt, ernüchternd: Für eine Sonde, die mit einem Flüssiggas-Kühlsystem ausgestattet ist, müsste man rund 2 bis 3 Milliarden US-Dollar veranschlagen – und bekäme dafür eine garantierte Betriebsdauer auf der Venus von knapp einem Tag.

Einige der Konzepte von AREE | © NASA

Kein Wunder, dass sich die Ingenieure Gedanken um Alternativkonzepte machen. Eines kommt von dem Mechatronik-Experten Jonathan Saunder vom Jet Propulsion Laboratory der NASA, der schon 2015 die Entwicklung eines Automaton vorgeschlagen hat. Darunter versteht man eine Art mechanischen Computer. Das Konzept mechanischer Rechenmaschinen ist nicht neu, durch die Fortschritte in der Elektronik aber ein wenig in Vergessenheit geraten. Dabei gibt es eine Reihe höchst faszinierender Beispiele für solche mechanischen Rechner, die allein durch Hebel, Federn und Zahnräder Berechnungen vornehmen. Zum Beispiel wurden beim weltberühmten Hale-Teleskop auf dem Mount Palomar die Einflüsse der Schwerkraft auf den Haupspiegel durch solche mechanischen Computer kompensiert .

Die NASA-Ingenieure jedenfalls haben inzwischen mit AREE (Automaton Rover vor Extreme Environments) ein frühes Konzept für einen solchen Rover vorgestellt, der mit seiner Optik an die Objekte der Steampunk-Bewegung erinnert. Entwickler Saunder: "Venus ist eine viel zu unfreundliche Umgebung für die komplexen elektronischen Steuerungssysteme, wie wir sie etwa auf dem Mars einsetzen. Ein rein mechanischer Rover könnte aber bis zu einem Jahr dort überleben." Die Energie für AREE soll eine Windturbine liefern, die sowohl das mechanische Steuerungssystem wie auch zwei Raupenketten für die Fortbewegung antreibt. Auch über eine Möglichkeit der Kommunikation ohne Elektronik haben sich Saunder und seine Kollegen schon Gedanken gemacht - und ebenfalls tief in die Geschichte geblickt. So soll es auf der Oberfläche des Rovers Strukturen geben, die Radarsignale eines Orbiters extrem gut reflektieren. Ein rotierender Verschluss über der Struktur soll dann für einen Radar-Morse-Code sorgen.

Ob und wann ein mechanischer Rover es jemals auf die Venus schaffen wird, ist noch völlig unklar. Aber das AREE-Konzept ist bereits in seiner zweiten Phase: Saunder und Kollegen sind schon dabei, die grundsätzlichen Konzepte, die sich als tragfähig erwiesen haben, weiter zu verfeinern.

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