Neue Fortbewegungsmöglichkeiten auf anderen Himmelskörpern erregen immer wieder die Aufmerksamkeit der Weltraumforschungsgemeinschaft. Hier an der UT haben wir über alles berichtet, von Robotern, die sich an den Wänden von Marshöhlen aufhängen, bis hin zu Robotern, die mithilfe von Gasstrahlen aus lokal gefördertem Gas hüpfen. Aber über die Idee eines Ballons, der „läuft“, haben wir noch nicht berichtet.
Aber das ist die Idee hinter dem BALloon Locomotion for Extreme Terrain, oder BALLET, einem Projekt von Hari Nayar, einem leitenden Robotiker am Jet Propulsion Laboratory der NASA, und seinen Kollegen.
Sie fragen sich vielleicht, wie ein Ballon genau „läuft“? Indem er einen seiner sechs Füße anhebt und bewegt. Die Architektur von BALLET besteht aus einem Ballon mit positivem Auftrieb, der sechs „Füße“ trägt, die an verstellbaren Kabeln befestigt sind. Die „Füße“ sind kleine wissenschaftliche Pakete, mit denen kleine Oberflächenproben entnommen oder die chemische Zusammensetzung des Teils der Oberfläche analysiert werden können, den sie berühren.
Jeder Fuß ist an drei Kabeln befestigt, die einzeln über Seilrollen gesteuert werden. Wenn ein Fuß seine wissenschaftliche Arbeit an einer bestimmten Stelle erledigt hat, zieht BALLET die Kabel für den Fuß zurück und hebt ihn von der Oberfläche ab. Anschließend werden die Kabel mit unterschiedlichen Längen verlängert, um den Fuß an einer neuen Stelle zu platzieren.
Ballons sind ein wesentlicher Bestandteil der Erkundungen der NASA, wie SciShow in diesem Video beschreibt. Bildnachweis: SciShow
Vorläufige Untersuchungen zu diesem Konzept wurden im Rahmen eines Stipendiums des NASA Institute for Advanced Concepts (NIAC) im Jahr 2018 durchgeführt. Diese Untersuchungen zeigten, dass es besser ist, zwei gegenüberliegende Füße gleichzeitig vom Boden abzuheben, um die Stabilität des Ballons zu gewährleisten. Sie zeigten auch, wo das Konzept am nützlichsten wäre – bei Titan.
Die Fortbewegung per Ballon wird normalerweise an Orten wie der Venus in Betracht gezogen, wo der Ballon unter ähnlichen Bedingungen wie auf der Erde in der Atmosphäre schweben könnte. Diese Höhe würde jedoch die Steuerung einer am Boden abgesetzten Nutzlast äußerst schwierig machen. Darüber hinaus würden die rauen Bedingungen in Bodennähe, die für eine Fortbewegung erforderlich wären, die Materialanforderungen des Systems unhaltbar machen.
Ähnlich könnte ein Ballon auch auf dem Mars funktionieren, aber die hohen Windgeschwindigkeiten der dünnen Atmosphäre würden die Steuerung des Ballons erschweren. Titan bietet das Beste aus beiden Welten – eine relativ stabile, dichte Atmosphäre, in der ein Ballon mit negativem Auftrieb möglich wäre, und stabile Umweltbedingungen, die nicht überall BALLETT verblasen würden.
Außerdem gibt es viele interessante Orte zu erkunden, darunter Kryovulkane und Methanseen. BALLET würde die Durchquerung selbst schwierigster Gelände ermöglichen, ohne dass dabei Aspekte berücksichtigt werden müssten, die die Fähigkeiten eines Rovers oder eines Hubschraubers, wie etwa die geplante Dragonfly-Mission, dramatisch beeinträchtigen würden.
Es gibt jedoch noch viele Designüberlegungen, wie zum Beispiel die Schwierigkeit, alle verschiedenen Variablen gleichzeitig zu kontrollieren, wie etwa die Ballonausrichtung, die Kabellänge für jedes der 18 Kabel und die Wegfindung. Nach Abschluss des Phase-I-Projekts scheint das Konzept hinsichtlich der weiteren Finanzierung durch die NASA zum jetzigen Zeitpunkt auf Eis zu liegen.
Was die Anwendungsmöglichkeiten von BALLET angeht, gibt es jedoch auch einige offensichtliche auf der Erde. Eine, die mir sofort in den Sinn kam, ist das Sammeln von „Knötchen“ im Rahmen eines Unterwasserbergbaus.
Angesichts des steigenden Bedarfs an Kobalt und anderen Materialien, die diese Knollen enthalten, und des schlechten Images, das die Zerstörung des Meeresbodens durch traditionelle Bergbaumethoden mit sich bringt, könnte diese Idee eine jener seltenen Ideen zur Weltraumforschung sein, die eher auf der Erde als außerhalb davon Anwendung findet.