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Das ukrainische Mars-Hopper-Projekt: Innovative Raumforschung

Jährlich organisiert die NASA einen der größten internationalen Hackathons der Welt – International Space Apps Challenge. In nur 48 Stunden müssen alle angemeldeten Teams echte Lösungen mit dem Fokus auf die Weltraumforschung produzieren. In diesem Jahr hat die Ukraine zum ersten Mal teilgenommen. Auf Anhieb konnte das ukrainische Team den Space Apps Challenge-Hackathon mit dem Projekt Mars Hopper gewinnen – einem autonomen Luftfahrzeug, das für die Erforschung des Nord- und Südpols auf dem Mars sowie deren Umgebung entworfen wurde.

In unserem neuen Artikel, einem Teil unserer spezialisierten Rubrik über Innovationen, möchten wir Ihnen mehr über dieses einzigartige Projekt des ukrainischen Teams berichten.

Herausforderung annehmen

Die Hauptidee der Herausforderung einer Reise zum Mars bestand darin, die notwendigen Elemente der Raumforschung zu bestimmen, die Tätigkeiten dort erlauben würden, bevor eine echte bemannte Mission auf den Roten Planeten geschickt werden kann. So wurden Drohnen zum Schwerpunkt der Studien des ukrainischen Teams. Autonome Drohnen können die ersten “Bewohner” des Mars werden, die die Erforschung des Planeten vorantreiben und die Aufgaben der bestehenden Mars Exploration Rover Mission und der stationären Luftfahrzeuge weiterführen.

Das ukrainische Team hat beschlossen, ein unbemanntes drohnenbasiertes Luftfahrzeugsystem zur Untersuchung der Polkappen des Mars und ihrer Regionen zu entwerfen. Während der Lösungssuche wurden die Entwickler mit etlichen Schwierigkeiten konfrontiert. Zum einen stehen vertraute Energieressourcen auf dem Mars meist nicht zur Verfügung. Zum anderen muss die Navigation der Drohne autonom sein, da das Magnetfeld auf dem Mars zu schwach ist und es keine für die Navigation erforderlichen Satelliten in der Nähe des Planeten gibt.

Mars-Geheimnisse lüften

Das Team hat eine elegante Lösung für das Stromquellenproblem angeboten: Das ganze Kohlendioxid (CO2), das auf dem Mars in Form von Trockeneis verfügbar ist, kann Hopper als Brennstoff verwenden. Der Radioisotopen-Reaktor wird das CO2 in fester Form in Gas umwandeln, so dass das Luftfahrzeug Mars durch das Herum-Hopsen (daher der Name des Projekts) mit dem Schub, von überkritischem CO2 erzeugt, erkunden kann. Nach einem Sprung wird Mars Hopper landen, um Kraftstoff zu tanken und danach wieder zu hüpfen.

Die Ukrainer müssen ein autonomes Navigationssystem entwickeln, um die Drohne navigieren zu können. Dieses System wird auf einem neuronalen Netz basieren, das die Daten zu Lage und Navigationspfaden verarbeitet, die von stereoskopischen Videokameras geliefert werden.

Es ist erwähnenswert, dass britische Wissenschaftler bereits 2010 ein ähnliches Luftfahrzeug konzipiert haben – einen CO2-basierten nuklearen Mars Exploration Hopper, nach 6 Jahren Entwicklung ist das Projekt aber offenbar immer noch in Arbeit.

Offizielle Mars-Hopper-Präsentation ansehen [Video]

Innovationshorizonte

Der Sieg im NASA-Hackathon hat das ukrainische Team stark inspiriert. Das Ziel ist nun, Mars Hopper zum funktionierenden ukrainischen Raumfahrtprojekt zu machen, das in der Zukunft von Programmen zur Marserkundung genutzt werden kann. Die Ukraine hat eine starke technologische und wissenschaftliche Basis. Aber es steckt da noch mehr dahinter!

Um das Projekt rentabel zu gestalten und das Konzept zu prüfen, wird das Siegerteam eine Plattform für Technologieverarbeitung und zwei Prototypen für die weiteren Tests auf der Oberfläche und in der Stratosphäre bauen. Vorerst sucht das Mars Hopper-Team nach zusätzlichen personellen und finanziellen Ressourcen. Das Team hat sein Projekt bereits auf GitHub angemeldet und führt weiterhin Verhandlungen mit NASA und der Staatlichen Raumfahrtbehörde der Ukraine.

Momentan bereitet sich das Mars Hopper-Team auf den Besuch in den Vereinigten Staaten vor, bei dem es dem Start der OSIRIS-REx-Mission der NASA am Kap Canaveral im September 2016 beiwohnen wird.

Mehr über das Mars-Hopper-Projekt >

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