Ferngesteuert in die Tiefsee
Von Dirk Asendorpf · 31.05.2010
Die Erforschung der Tiefsee ist ein äußerst mühsames Geschäft. Erstmals ist jetzt ein Roboter in der Tiefsee unterwegs, der per Mausklick über das Internet ferngesteuert werden kann. Eine Forschergruppe an der Bremer Jacobs University hat ihn entwickelt.
Stumm parkt Wally in der ewigen Dunkelheit der Tiefsee, 900 Meter unter dem Meeresspiegel am Rand des Barkley Canyons vor der kanadischen Pazifikinsel Vancouver Island. Jetzt erweckt der Meeresforscher Laurenz Thomsen seinen Unterwasser-Roboter zum Leben. Er sitzt dabei bequem an seinem Schreibtisch in der Bremer Jacobs University. Vor ihm der aufgeklappte Laptop:
"Jetzt drück ich auf den Knopf: Licht an. Und in dem Moment wird in einer Entfernung von 8500 Kilometern geht das Licht an, das dauert ungefähr eine Sekunde hier im Internet und dann haben wir das Licht angemacht."
Auf dem Computer erscheint das Bild der Videokamera, die Wally auf den Meeresboden gerichtet hat.
Laurenz Thomsen: "Was wir gerade sehen können: Wir befinden uns an einer Position ca. 20 Meter entfernt von diesem Methanhydrathügel auf dem Wegepunkt 13, den kann man hier sehen auf dem Bildschirm, so ne kleine Flagge ist das mit ner Nummer 13 drauf, gelb umrandet. Und der Meeresboden sieht hier sehr einförmig aus, eintönig, einfach grau, da ist nicht viel zu sehen außer den Spuren von Wally."
Ein paar weitere Klicks, die Kamera schwenkt nach links und der Kettenantrieb setzt den Roboter in Bewegung. Schon tauchen die ersten Lebewesen auf.
Laurenz Thomsen: "Gleich am Meeresboden befinden sich kleine Seespinnen, die haben so die Größe von einem Ein-Euro-Stück mit Beinchen dran. Ich geh dann mal auf Voraussicht – und da haben wir gleich einen großen Dorsch, ein sogenannter Black Cod, der sitzt jetzt hier in der Wassertiefe und sucht den Meeresboden dort nach Nahrung ab."
Biologen wollen mehr über das Verhalten von Fischen, Schalentieren oder Mikroorganismen in der ewigen Finsternis erfahren, Geologen interessieren sich für Manganknollen, Methanhydrate und andere Rohstoffe, die noch ungenutzt in der Tiefsee lagern. Und auch die jungen Besucher des Bremer Science Centers lassen sich von einer Tauchfahrt im virtuellen U-Boot faszinieren.
Der Meeresforscher Gerhard Bohrmann war selber schon in 4000 Metern Tiefe unterwegs, eingezwängt in einem winzigen Forschungstauchboot.
Gerhard Bohrmann: "Die beiden Wissenschaftler sind sehr miteinander verschränkt, also wenn einer das Bein hebt, muss der andere das Bein auch bewegen und der Pilot sitzt in einem kleinen Hocker dazwischen. Also das ist schon ne sehr enge Situation. Und Sie müssen erst mal anderthalb Stunden durch die Wassersäule nach unten, nachher wieder anderthalb Stunden aufsteigen, das heißt die Zeit am Meeresboden ist begrenzt."
Deshalb werden für die Erforschung der Tiefsee heutzutage fast ausschließlich unbemannte Roboter eingesetzt. Nur sie versprechen einen breiteren Einblick in die verborgene Welt.
Gerhard Bohrmann: "70 Prozent unserer Erde ist mit Wasser bedeckt, über 50 Prozent ist Tiefsee. Und das ist sehr, sehr wenig, was wir bis heute wissen im Vergleich zu der Größe dieses Areals. Wir können den Meeresboden nicht von der Oberfläche aus beobachten wie wir an Land die Gebiete beispielsweise von Satelliten beobachten können, da ist immer noch in der Tiefsee das Wasser dazwischen, und das macht es eigentlich unmöglich, dass wir den Meeresboden sehr genau erforschen können, das können wir nur mit solchen Fahrzeugen. "
ROVs – remotely operated vehicles – heißen die Roboter für die Erforschung der Tiefsee. Normalerweise werden sie von Schiffen heruntergelassen und von der Crew an Bord per Kabelverbindung ferngesteuert. Wally ist der weltweit erste Tiefsee-Roboter, der von jedem beliebigen Punkt der Erde aus über das Internet bedient werden kann. Kein Wunder, dass Laurenz Thomsen und sein Team mit allerhand Kinderkrankheiten zu kämpfen hatten.
Laurenz Thomsen: " "Am Anfang ist viel kaputtgegangen. Die Motoren waren teilweise nicht stark genug, der Antrieb da haben wir am Anfang festgestellt, dass sich Steine leicht darin verfangen können, diese Steine haben dazu geführt, dass die Motorwelle gebrochen ist. Das waren Probleme, mit denen wir zu kämpfen hatten, aber das ist alles jetzt Vergangenheit und jetzt funktioniert er sehr gut. Ich nehme an, in fünf bis zehn Jahren spätestens wird es viele dieser Crawler geben und dann ist das alles nichts Besonderes mehr."
Für Energieversorgung und Datenübertragung ist der Roboter über ein Kabel an seiner Rückseite mit "Neptune Canada" verbunden, einem Forschungsnetz, das die kanadische Regierung auf dem Meeresboden vor Vancouver Island installiert hat. So kann sich Wally auf einer Fläche von 40 mal 40 Metern frei bewegen.
Laurenz Thomsen: "Für mich ist das jedes Mal irre, dass ich mich hier vor diesem Rechner befinde und in dieser Entfernung am Meeresboden agieren kann. Jeder Nutzer weltweit hat jederzeit Zugriff auf alle Daten, kann sich die Daten anschauen und bearbeiten. Und das ist was ganz Neues in der Meeresforschung."
Seit Dezember funktioniert Wally ohne Ausfälle. Und anders als ein stationärer Beobachtungsposten verändert er die exotische Umwelt kaum, die er erforschen soll. Dafür darf er allerdings nicht länger als ein paar Minuten am Stück am gleichen Ort im Einsatz sein.
Laurenz Thomsen: "Wenn Wally das Licht anmacht, dann erzeugt er automatisch Interesse von bestimmten Organismen. Und deswegen ist es wichtig, dass man das Licht auch wieder ausschalten kann und es ist wichtig, dass man sich bewegen kann, denn sonst erzeugt der Sensor, an der Stelle, wo er sich befindet, ein sogenanntes künstliches Riff. Die Tiere wandern dort hin und das kann bei Wally eigentlich nicht passieren, weil Wally wandert dann eben wieder weg."
"Jetzt drück ich auf den Knopf: Licht an. Und in dem Moment wird in einer Entfernung von 8500 Kilometern geht das Licht an, das dauert ungefähr eine Sekunde hier im Internet und dann haben wir das Licht angemacht."
Auf dem Computer erscheint das Bild der Videokamera, die Wally auf den Meeresboden gerichtet hat.
Laurenz Thomsen: "Was wir gerade sehen können: Wir befinden uns an einer Position ca. 20 Meter entfernt von diesem Methanhydrathügel auf dem Wegepunkt 13, den kann man hier sehen auf dem Bildschirm, so ne kleine Flagge ist das mit ner Nummer 13 drauf, gelb umrandet. Und der Meeresboden sieht hier sehr einförmig aus, eintönig, einfach grau, da ist nicht viel zu sehen außer den Spuren von Wally."
Ein paar weitere Klicks, die Kamera schwenkt nach links und der Kettenantrieb setzt den Roboter in Bewegung. Schon tauchen die ersten Lebewesen auf.
Laurenz Thomsen: "Gleich am Meeresboden befinden sich kleine Seespinnen, die haben so die Größe von einem Ein-Euro-Stück mit Beinchen dran. Ich geh dann mal auf Voraussicht – und da haben wir gleich einen großen Dorsch, ein sogenannter Black Cod, der sitzt jetzt hier in der Wassertiefe und sucht den Meeresboden dort nach Nahrung ab."
Biologen wollen mehr über das Verhalten von Fischen, Schalentieren oder Mikroorganismen in der ewigen Finsternis erfahren, Geologen interessieren sich für Manganknollen, Methanhydrate und andere Rohstoffe, die noch ungenutzt in der Tiefsee lagern. Und auch die jungen Besucher des Bremer Science Centers lassen sich von einer Tauchfahrt im virtuellen U-Boot faszinieren.
Der Meeresforscher Gerhard Bohrmann war selber schon in 4000 Metern Tiefe unterwegs, eingezwängt in einem winzigen Forschungstauchboot.
Gerhard Bohrmann: "Die beiden Wissenschaftler sind sehr miteinander verschränkt, also wenn einer das Bein hebt, muss der andere das Bein auch bewegen und der Pilot sitzt in einem kleinen Hocker dazwischen. Also das ist schon ne sehr enge Situation. Und Sie müssen erst mal anderthalb Stunden durch die Wassersäule nach unten, nachher wieder anderthalb Stunden aufsteigen, das heißt die Zeit am Meeresboden ist begrenzt."
Deshalb werden für die Erforschung der Tiefsee heutzutage fast ausschließlich unbemannte Roboter eingesetzt. Nur sie versprechen einen breiteren Einblick in die verborgene Welt.
Gerhard Bohrmann: "70 Prozent unserer Erde ist mit Wasser bedeckt, über 50 Prozent ist Tiefsee. Und das ist sehr, sehr wenig, was wir bis heute wissen im Vergleich zu der Größe dieses Areals. Wir können den Meeresboden nicht von der Oberfläche aus beobachten wie wir an Land die Gebiete beispielsweise von Satelliten beobachten können, da ist immer noch in der Tiefsee das Wasser dazwischen, und das macht es eigentlich unmöglich, dass wir den Meeresboden sehr genau erforschen können, das können wir nur mit solchen Fahrzeugen. "
ROVs – remotely operated vehicles – heißen die Roboter für die Erforschung der Tiefsee. Normalerweise werden sie von Schiffen heruntergelassen und von der Crew an Bord per Kabelverbindung ferngesteuert. Wally ist der weltweit erste Tiefsee-Roboter, der von jedem beliebigen Punkt der Erde aus über das Internet bedient werden kann. Kein Wunder, dass Laurenz Thomsen und sein Team mit allerhand Kinderkrankheiten zu kämpfen hatten.
Laurenz Thomsen: " "Am Anfang ist viel kaputtgegangen. Die Motoren waren teilweise nicht stark genug, der Antrieb da haben wir am Anfang festgestellt, dass sich Steine leicht darin verfangen können, diese Steine haben dazu geführt, dass die Motorwelle gebrochen ist. Das waren Probleme, mit denen wir zu kämpfen hatten, aber das ist alles jetzt Vergangenheit und jetzt funktioniert er sehr gut. Ich nehme an, in fünf bis zehn Jahren spätestens wird es viele dieser Crawler geben und dann ist das alles nichts Besonderes mehr."
Für Energieversorgung und Datenübertragung ist der Roboter über ein Kabel an seiner Rückseite mit "Neptune Canada" verbunden, einem Forschungsnetz, das die kanadische Regierung auf dem Meeresboden vor Vancouver Island installiert hat. So kann sich Wally auf einer Fläche von 40 mal 40 Metern frei bewegen.
Laurenz Thomsen: "Für mich ist das jedes Mal irre, dass ich mich hier vor diesem Rechner befinde und in dieser Entfernung am Meeresboden agieren kann. Jeder Nutzer weltweit hat jederzeit Zugriff auf alle Daten, kann sich die Daten anschauen und bearbeiten. Und das ist was ganz Neues in der Meeresforschung."
Seit Dezember funktioniert Wally ohne Ausfälle. Und anders als ein stationärer Beobachtungsposten verändert er die exotische Umwelt kaum, die er erforschen soll. Dafür darf er allerdings nicht länger als ein paar Minuten am Stück am gleichen Ort im Einsatz sein.
Laurenz Thomsen: "Wenn Wally das Licht anmacht, dann erzeugt er automatisch Interesse von bestimmten Organismen. Und deswegen ist es wichtig, dass man das Licht auch wieder ausschalten kann und es ist wichtig, dass man sich bewegen kann, denn sonst erzeugt der Sensor, an der Stelle, wo er sich befindet, ein sogenanntes künstliches Riff. Die Tiere wandern dort hin und das kann bei Wally eigentlich nicht passieren, weil Wally wandert dann eben wieder weg."