Planetenforschung im Vulkan

„Was bringt uns das alles hier unten eigentlich?“ Diese Frage ist die häufigste, die man mir stellt, wenn ich erzähle, dass ich mich für Raumfahrt interessiere. Ich kann mir dann meist ein Grinsen nicht verkneifen. Denn wider Erwarten bringt uns die Raumfahrt sehr konkret eine ganze Menge, und meist sind die Fragesteller ziemlich überrascht, wenn man sie damit konfrontiert.

Da hätten wir zum Beispiel die ganzen technischen Spin-Offs der Raumfahrttechnologie. Sie werden an vielen und oft völlig unerwarteten Orten und Gelegenheiten im irdischen Alltag angewendet, obwohl sie ursprünglich rein für die Raumfahrt entwickelt wurden.

Manchmal läuft es allerdings auch genau anders herum und Raumfahrtagenturen entwickeln gezielt Technologien und Geräte für irdische Anwendungen. Nicht ganz uneigennützig, zugegeben. Sie hoffen, diese Geräte später eventuell auch auf anderen Himmelskörpern einzusetzen oder wenigstens Rückschlüsse auf die dortigen Vorgänge ziehen zu können. Das jüngste Beispiel für solche Projekte ist 30 bzw. 25 Zentimeter breit, knapp 20 Zentimeter hoch und streift auf zwei Rädern in 25 Metern Tiefe durch vulkanische Eruptivspalten: Der VolcanoBot.

Vulkane zu erforschen ist ziemlich trickreich und gefährlich. Heiße und giftige Gase aus Eruptivspalten setzen nicht nur Lebewesen, sondern wegen der Korrosion auch herkömmlichen Erkundungsrobotern schnell Grenzen bei der Erforschung. Oft reicht es schon aus, nur in die Nähe der Spalten zu kommen. [1] Menschen haben also kaum eine Chance, die Vorgänge im Inneren direkt zu beobachten. Es sei denn, sie legen keinen gesteigerten Wert darauf, anschließend noch davon berichten zu können.

Die Wissenschaftler wissen daher auch längst nicht so viel über Vulkane, wie ihnen lieb wäre. Wie genau sind Vulkane entstanden und aufgebaut? Warum brechen die einen häufig aus und andere nicht? Was passiert in und unter ihnen, bevor sie ausbrechen? Wo kommen die Schadstoffe her, die sie ausstoßen? [2]
Es gibt natürlich Erklärungsmodelle. Diese sind allerdings sehr vereinfacht. Warnungen vor Vulkanausbrüchen und die Vorhersage von Zeitpunkt, Intensität und Dauer fallen für die Bevölkerung daher oft unbefriedigend vage aus.

Wichtig wären detailliertere Antworten auf die obigen Fragen allerdings nicht nur im Hinblick auf die Erde und die Sicherheit der Anwohner. Denn Vulkane, erloschen und aktiv, gab und gibt es auch auf anderen Himmelskörpern wie dem Mond, Mars, Merkur, dem Jupitermond Europa usw. Vom Mars weiß man mittlerweile sicher, dass auch seine Vulkane Eruptivspalten aufweisen; beim Mond vermutet man es. Wüsste man mehr über die irdischen Vulkane, könnte man nicht nur die Vorhersagen verbessern, sondern Planetenforscher könnten auch die Modelle für die anderen Himmelskörper anpassen und mehr über deren Entstehung und Eigenschaften ableiten. Es wäre also in der Tat allen Beteiligten gedient, um auf die eingangs gestelle Frage nach dem Nutzen zurück zu kommen. Inklusive DemSteuerzahler™.

Carolyn Parcheta und ihr Team aus Geologen und Ingenieuren entwickelten daher am Jet Propulsion Laboratory den VolcanoBot 1, der mit 30 cm etwas größer war als sein aktuelles Nachfolgemodell VolcanoBot 2. Sie stützten sich dabei auf das Konzept der etwas älteren „Durable Reconnaissance and Observation Platform“ (DROP) ihres Teamkollegen und Robotik-Experten Aaron Parness. Modifiziert und optimiert für den Einsatz in Vulkanen kam der Bot in den Spalten des Maunt Kilauea auf Hawaii im Mai 2014 erstmals zum Einsatz. Er lieferte den Forschern Daten, aus denen sie zentimetergenaue 3D-Modelle der Eruptivspalten erstellen können – ein großer Fortschritt gegenüber den bisherigen Schätzungen bzgl. der Ausmaße und Beschaffenheit der Spalten. Der kompaktere und technisch verfeinerte VolcanoBot 2 soll im März 2015 ebenfalls eine inaktive Spalte des Kilauea erforschen und dabei in noch größere Tiefen vordringen. Der neue Bot hat lt. Auskunft der NASA einen stärkeren Motor, kleinere und wendigere Räder und kann seine Kamera auf und ab bewegen. Im Gegensatz zu seinem Vorgänger sendet er seine Daten auch nicht per Funk aus der Vulkanspalte an die Oberfläche, sondern speichert sie an Bord und schickt sie über eine elektrische Verbindung an die Forscher.

Parchetas Team wurde mit diesem Projekt Zweiter in der „National Geographic’s Expedition Granted campaign„.
Ein direkter Einsatz auf einer Raumfahrtmission ist derzeit für den Bot nicht geplant. Ich denke jedoch, dass sein Design für zukünftige entsprechende Projekte zumindest eine gute Grundlage darstellt.

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[1] „Tote Vögel an der Eruptionsspalte, erneute Warnungen“ http://icelandreview.com/de/news/2014/09/22/tote-voegel-der-eruptionsspalte-erneute-warnungen

[2] „Isländischer Vulkan verblüfft Wissenschaftler“ http://www.spektrum.de/news/islaendischer-vulkan-verbluefft-wissenschaftler/1316400