在外太空和南极洲之间微型机器人在冰下进行研究
多年来，科学家们一直假设土卫二和木卫二卫星的冰盖下有海洋。即使在外太空，水的存在也表明存在生命的可能性，即使它位于冰层之下。然而，对地球冰原以下数公里处的此类水体进行调查是一项巨大的挑战，在外太空更是如此。高科技工具如何穿透厚厚的冰壳，在极端的环境条件下如何进行底层海洋的探索?在那里寻找生命迹象需要什么样的科学传感器?如何检索样本?如何才能在不污染未知生态系统的情况下实现这一切?
由 MARUM 协调的合作项目 TRIPLE-nanoAUV 2 主要是为了解决技术挑战。首字母缩略词 TRIPLE 代表“快速冰穿透和冰下湖勘探技术”。该项目与 TRIPLE 合作项目 TRIPLE-GNC 和 TRIPLE-LifeDetect 一起属于 DLR Explorer 计划的一部分。TRIPLE 项目的开发工作将在第二阶段进行合并，并于 2026 年春季在 Neumayer III 站附近的南极冰架下进行实地试验期间进行联合测试。
为此，MARUM 将与航空航天和水下声学领域以及其他相关 TRIPLE 项目的工业合作伙伴合作，在 MARUM 建造小型自主水下航行器 (AUV) 以及 LRS(发射和回收系统) 。LRS 将使 nanoAUV 能够与水下站对接，以便传输收集到的数据并为其电池充电，这将使其能够在水下停留更长时间。由于该飞行器必须作为融化探测器内的有效载荷穿过冰层运输，因此它将比通常的水下飞行器小得多，直径约为 10 厘米，长度约为 50 厘米。
据信，南极洲大陆冰下的冰下湖泊中存在着未知的生态系统。从技术上来说，对覆盖着 4000 米厚冰的水体进行勘探要求极高。“这种纳米车辆可以帮助人们更好地全面了解海洋生态系统，”不来梅大学海洋环境科学中心 MARUM 项目负责人 Ralf Bachmayer 教授说道。“新的自主系统是独一无二的，将来应该能够研究木星卫星欧罗巴和土星卫星土卫二冰面下方的全球液态水海洋。小型化是其开发的主要挑战，探头决定了整体尺寸。此外，所有组件都必须能够承受水下的高压。”
“我们的目标是在 DLR Explorer 计划中获得可用于可能的国际太空任务的专业知识，”首席工程师塞巴斯蒂安·梅克尔 (Sebastian Meckel) 解释道。“首次现场测试将在厚度为 100 米的冰层中部署集成有 nanoAUV 的融化探测器作为有效载荷。此外，与大型自动驾驶车辆相比，nanoAUV 驱动不足，这意味着它的机动性有限。这就需要 TRIPLE-GNC 和 TRIPLE-LifeDetect 的员工之间具有极高的可靠性和密切的协调。”
该项目是 TRIPLE-nanoAUV1 和 TRIPLE-MoDo 合作项目的后续项目，并扩展了自动驾驶车辆和扩展坞的开发概念。在并行项目 TRIPLE-IceCraft 中，已经开发出融化探针，该探针将穿透 Neumayer III 的冰盖并将 nanoAUV 传送到下面的水中。其他相关项目正在开发自动驾驶车辆的导航软件和科学有效载荷等。此外，还包括 MARUM 也积极参与的 ROBEX 项目的调查结果。这是首次将太空和深海研究结合起来，并为极端环境开发了机器人系统。
MARUM 和不来梅大学正在与公司合作伙伴不来梅的 DSI Aerospace Technologie GmbH 和柏林的 EvoLogics GmbH 协调当前的项目。该项目总资助额为268万欧元，持续到2026年9月。TRIPLE项目线的总体协调由德国航天局DLR负责。除了 TRIPLE-nanoAUV 之外，第二阶段的部分内容还包括并行项目 TRIPLE-GNC(制导、导航和控制)、TRIPLE-LifeDetect(科学有效载荷)和 TRIPLE-FRS 2(前场侦察系统，用于在熔化过程中实施)融冰探头的头部)。TRIPLE 项目系列是 DLR Explorer Initiatives 的一个部门。
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