Salpen sind frei schwimmende Meerestiere, die zu den Manteltieren gehören. Mit ihren halbtransparenten, tonnenförmigen Körpern ähneln sie Quallen und wechseln in ihrem Lebenszyklus zwischen Einzelgängertum und dem Zusammenschluss zu Kolonien. Die RoboSalps-Unterwasserroboter verfügen über ähnlich leichte, röhrenförmige Körper und können sich ebenfalls zu Kolonien zusammenschließen, die in der Lage sind, zusammenzuarbeiten.
Valentina Lo Gatto von der Abteilung für Luft- und Raumfahrttechnik an der Universität Bristol leitet eine Studie, die die Einsatzmöglichkeiten der RoboSalps erforscht. Sie ist auch Studentin am EPSRC Centre of Doctoral Training in Future Autonomous and Robotic Systems. Die Forscherin erläutert: „Der RoboSalp ist der erste modulare, von Salpen inspirierte Roboter. Jedes Modul besteht aus einer sehr leichten, weichen, röhrenförmigen Struktur und einem Drohnenpropeller, mit dem es schwimmen kann. Die Module können zu Kolonien kombiniert werden, die das Potenzial haben, komplexe Aufgaben auszuführen. Aufgrund ihres geringen Gewichts und ihrer Robustheit eignen sie sich sogar für außerirdische Unterwassererkundungsmissionen, z.B. im unterirdischen Ozean auf dem Jupitermond Europa“.
Einzeln selbstständig, in der Gruppe robust
Jedes einzelne Modul kann dabei selbständig schwimmen. Möglich wird das durch einen kleinen Motor mit Rotorblättern, der in die weiche, röhrenförmige Struktur eingesetzt ist. Wenn sie alleine schwimmen, sind die RoboSalps-Module schwer zu kontrollieren, aber wenn sie sich zu Kolonien zusammenschließen, werden sie stabiler und zeigen komplexe Bewegungen. Darüber hinaus erhalten die Wissenschaftler durch den Zusammenschluss mehrerer Einheiten automatisch ein redundantes System, was es robuster gegen Ausfälle macht. Wenn ein Modul ausfällt, kann sich die gesamte Kolonie trotzdem noch weiter bewegen.
Die RoboSalps sollen zukünftig unbekannte Umgebungen, wie außerirdische Ozeane, untersuchen. – Bild: Valentina Lo Gatto 
Bild: Valentina Lo Gatto
Extraterrestrischer Einsatz
Eine Kolonie weicher Roboter ist ein relativ neues Konzept mit einer breiten Palette möglicher Anwendungen. RoboSalps sind energieeffizient und robust. Dadurch eignen sie sich für autonome Missionen, bei denen eine direkte und unmittelbare menschliche Kontrolle nicht möglich ist. Dr. Helmut Hauser vom Bristol Department of Engineering Maths erklärt: „Dazu gehören die Erkundung von abgelegenen Unterwasserumgebungen, Abwassertunneln und industriellen Kühlsystemen. Aufgrund des geringen Gewichts und der Weichheit sind die Module auch für extraterrestrische Missionen geeignet. Sie können außerdem bei reduziertem Volumen gelagert werden, was sehr vorteilhaft ist, um die Nutzlast für globale Weltraummissionen zu reduzieren.“
Ein nachgiebiger Körper sorgt auch für eine sicherere Interaktion mit potenziell empfindlichen Ökosystemen, sowohl auf der Erde als auch außerirdisch, wodurch das Risiko von Umweltschäden verringert wird. Die Möglichkeit, Einheiten oder Segmente abzutrennen und neu anzuordnen, verleiht dem System zudem eine gewisse Anpassungsfähigkeit: Sobald die Zielumgebung erreicht ist, könnte die Kolonie ausgesetzt werden, um mit ihrer Erkundung zu beginnen. An einem bestimmten Punkt könnte sie sich dann in mehrere Segmente aufteilen, die sich jeweils in eine andere Richtung zur Erforschung der Umgebung aufmachen. Anschließend können sie sich in einer neuen Konfiguration wieder zusammensetzen, um ein anderes Ziel zu verfolgen, z.B. Manipulationen oder das Sammeln von Proben.