Für die Kartierung der Ozeane Autonome, unbemannte U-Boote

Die neuste Version der unbemannten U-Boote, das »UAM V4«, ist 108 cm x 36 cm x 36 cm groß und wird gerade erprobt. Diese autonom fahrenden Sonden sollen künftig in Schwärmen die Meere kartographieren.
Die neuste Version der unbemannten U-Boote, das »UAM V4«, ist 108 cm x 36 cm x 36 cm groß und wird gerade erprobt. Diese autonom fahrenden Sonden sollen künftig in Schwärmen die Meere kartographieren.

Um endlich die großen unbekannten Gebiete in den Ozeanen präzise zu kartieren, hat UAM Tec autonome U-Boote entwickelt.

Drei Viertel der Erdoberfläche sind von Wasser bedeckt. Was in den Tiefen der Ozeane vor sich geht, ist oft weniger bekannt als das, was sich im Weltraum abspielt. Und das, obwohl uns die Ozeane sehr viel näher liegen und auf unser Leben direkten und indirekten Einfluss nehmen: So bestimmen sie die Nahrungsketten und das Klima auf der Erde. Um besser zu verstehen, was in den Weltmeeren abläuft, muss der Meeresboden genau und entsprechend der jeweiligen wissenschaftlichen Fragestellungen kartiert werden.

Bisher war das kaum möglich, denn es schwierig, weit in die Ozeane vorzudringen und große Tiefen zu erreichen. Die australische Firme Underwater Autonomos Mapping hat jetzt ein autonom tauchendes Unterseeboot entwickelt, das die Kartierungen automatisch und sehr präzise durchführen kann.

Dazu haben führende Ingenieure und Wissenschaftler aus verschiedenen Disziplinen von UAM Tec zusammen gearbeitet. Insgesamt haben sie vier Prototypen des unbemannten U-Bootes entwickelt. Die neuste Version, »UAM V4«, ist 108 cm x 36 cm x 36 cm groß und wird gerade erprobt. »Jetzt können wir endlich anfangen, die Meere wirklich zu erforschen«, sagt Shawn Taylor, CEO von UAM Tec. Dazu gehören die Antworten auf die folgenden Fragen: Welche Spezies können wir vor dem Aussterben bewahren? Wie können wir Rettungskationen auf See unterstützen, wie können wir bessere Häfen bauen oder die Exploration und das Schürfen von Bodenschätzen sicherer machen?

»UAM V4« verfügt über eine Batteriekapazität für eine Fahrt von 40 Stunden. Die derzeitigen Sonden sind für eine Tiefe bis 1000 m ausgelegt, wo der Druck Hundert mal stärker ist als an der Wasseroberfläche. Demnächst sollen die Sonden sogar Tiefen bis 4000 m aushalten können. Damit kein Wasser in sie eindringen kann, hat UAM Tec die Sonden zylindrisch aufgebaut und ein patentiertes Dichtungssystem entwickelt.

Jede Sonde ist dazu ausgelegt, 40 Stunden zu arbeiten. Das reicht aus, um abzutauchen, bei Temperaturen fast am Gefrierpunkt die für die Kartierung erforderlichen Daten aufzunehmen und wieder zur Oberflächenstation aufzutauchen.

Die Aufnahme der Daten erfolgt bei einer Geschwindigkeit von 3 Knoten, die optimale Geschwindigkeit für die Aufzeichnung der Daten. UAM Tec hat ein eigenes KI-System für die Sonden entwickelt. Sie enthalten eine Vielzahl unterschiedlicher Sensoren und 22 Kameras (4K, 3840 x 2160 bei 30 fps) und 19 patentierte LED-Leuchten. Die Sonden sollen nicht alleine arbeiten, sondern in Schwärmen. Jede einzelne kann autonom navigieren, Fotos aus beliebigen Winkeln aufnehmen sowie mit den anderen Sonden kommunizieren. Auf Basis der gesammelten Daten entstehen 3D-Karten sowie eine umfangreiche Bestandsaufnahmen, etwa über die Lebewesen in dem jeweiligen Meeresgebiet oder über das Vorkommen von Bodenschätzen.

Sobald eine Sonde die verschlüsselten Befehle über Satellit erhalten hat, arbeitet sie ihr jeweiliges Aufgabengebiet ab. Jede Sonde kann den Meeresboden mit einer Auflösung von zwei Quadratmetern kartieren. Das war in dieser Präzision bisher nicht möglich.

Damit die Batterien der Sonde geladen und Daten ausgetauscht werden können, hat UAM Tec ein spezielles Daten- und Lade-Transfersystem einschließlich der Steckverbinder entwickelt, das über magnetische Kopplung die Daten bidirektional übertragen und die Batterien laden kann.

Die Sondern sind mit LED-Beleuchtungen ausgestattet, die Licht bei einer Frequenz aussenden, die das Algenwachstum stoppt. Damit kann jede Sonde zwischen sechs und neun Monaten unter Wasser bleiben, ohne gereinigt werden zu müssen. Die vier LED-Lichter für die Ausleuchtung der Umgebung erreichen jeweils 1080 lm und 12 W. Das reicht für eine Sicht von 20 m unter Wasser, was wichtig ist, weil ab einer Tiefe von 100 m unter Wasser Dunkelheit herrscht.