Das Jet Propulsion Laboratory der NASA hat die Machbarkeit eines Missionskonzepts namens SWIM getestet, kurz für Sensing With Independent Micro-swimmers. Das Projekt sieht einen Schwarm Dutzender selbstpropellierter, handygroßer Roboter vor, die nach Anzeichen von Leben auf Ozeanwelten suchen. SWIM wird vom Innovativen Advanced Concepts-Programm der NASA unter der Leitung der Space Technology Mission Directorate finanziert. NASA- und Caltech-Teams entwickeln bereits die nächste Generation robotischer Konzepte, die möglicherweise in die wässrigen Tiefen von Europa und anderen Ozeanwelten eintauchen könnten, um die Wissenschaft noch weiter voranzutreiben.
Das Ocean-Exploration-Missionskonzept namens SWIM sieht einen Schwarm Dutzender selbstpropellierter, handygroßer Schwimmroboter vor, die nach chemischen und Temperatursignalen suchen sollen, die auf Leben hinweisen könnten. Der Prototyp, der in den meisten Pooltests verwendet wurde, war etwa 42 Zentimeter lang und wog 2,3 Kilogramm. Für den Weltraumflug konzipiert, wären die Roboter etwa drei Mal kleiner – winzig im Vergleich zu vorhandenen ferngesteuerten und autonomen Unterwasserfahrzeugen.
Unter der Leitung des Jet Propulsion Laboratory der NASA in Südkalifornien wurde das SWIM-Projekt vom Innovativen Advanced Concepts-Programm der NASA unter der Space Technology Mission Directorate unterstützt. Die Arbeit am Projekt fand von Frühjahr 2021 bis Herbst 2024 statt.
Das neueste Modell des SWIM-Teams ist ein 3D-gedruckter Kunststoffprototyp, der auf kostengünstigen handelsüblichen Motoren und Elektronik basiert. Der Prototyp demonstrierte autonom kontrollierte Manövrierfähigkeit und die Fähigkeit, seinen Kurs zu halten und zu korrigieren sowie ein Vorwärts-und-Rückwärts-Erkundungsmuster. All dies gelang autonom, ohne direktes Eingreifen des Teams.
Digitale Versionen dieser kleinen Roboter wurden in einer Computersimulation getestet. In einer Umgebung mit dem gleichen Druck und der gleichen Schwerkraft wie wahrscheinlich auf Europa würden virtuelle Schwärme von 12 Zentimeter langen Robotern wiederholt nach potenziellen Lebenszeichen suchen.
Die Simulationen halfen dabei, die Grenzen der Fähigkeiten der Roboter zur Datensammlung in einer unbekannten Umgebung zu bestimmen und führten zur Entwicklung von Algorithmen, die es dem Schwarm ermöglichen würden, effizienter zu erkunden.
Zusätzlich entwickelte ein Team von Mitarbeitern an der Georgia Tech in Atlanta einen Sensorsatz zur Messung von Temperatur, Druck, Säure oder Alkalität sowie chemischer Zusammensetzung. Der winzige Chip kombiniert alle diese Sensoren erstmals in einem kleinen Paket.
Dieses fortschrittliche Konzept würde mehrere Jahre Arbeit erfordern, um bereit für eine mögliche zukünftige Flugmission zu einem eisigen Mond zu sein. Möglicherweise könnten SWIM-Roboter weiterentwickelt werden, um hier bei uns wissenschaftliche Arbeit zu leisten: Unterstützung bei ozeanografischen Untersuchungen oder wichtige Messungen unter polarem Eis durchführen.
