Schweizer Technologie: Diese Drohne kann fliegen und tauchen
Forschende der EPFL und des MIT haben einen Roboter entwickelt, der wie ein Tauchvogel zwischen Luft und Wasser wechseln kann.
Das Wichtigste in Kürze
- Der neue Roboter kann fliegen, tauchen und wieder aus dem Wasser starten.
- Das Fluggerät orientiert sich an Tauchvögeln wie Papageitauchern oder Seetauchern.
- Künftig könnte es bei der Erforschung von Meeren und Seen eingesetzt werden.
Drohnen sind in der Luft zu Hause, Unterwasserroboter im Wasser. Forschende der EPFL und des Massachusetts Institute of Technology haben nun ein Fluggerät entwickelt, das beides beherrscht: Es kann unter Wasser schwimmen, aus dem Wasser starten und anschliessend weiterfliegen – ähnlich wie Tauchvögel.
Der knapp 300 Gramm schwere Roboter soll nicht nur die Fortbewegung solcher Vögel besser verständlich machen. Er könnte künftig auch bei Forschungsmissionen auf Seen und Meeren zum Einsatz kommen.
Flügel statt Propeller
Anders als herkömmliche Drohnen besitzt der Roboter keine Propeller. Stattdessen bewegt er sich mit zwei schlagenden Flügeln fort. Diese bestehen aus einer dünnen, wasserabweisenden Membran und sind so konstruiert, dass sie sowohl im Wasser als auch in der Luft funktionieren.
Unter Wasser schlagen die Flügel mit kleinerem Ausschlag und treiben den Roboter vorwärts. In der Luft erzeugen sie genügend Auftrieb, damit das Fluggerät weiterfliegen kann. Gesteuert wird es zusätzlich über einen beweglichen Schwanz, der den Steig- oder Sinkflug kontrolliert.
Der schwierigste Moment: der Sprung aus dem Wasser
Besonders anspruchsvoll ist der Übergang zwischen den beiden Welten. Wasser ist rund 800-mal dichter als Luft und stellt deshalb ganz andere Anforderungen an den Antrieb.
In Versuchen im Genfersee fanden die Forschenden heraus, welche Kombination aus Flügelgrösse, Schlagfrequenz und Fluglage nötig ist. Damit der Roboter die Wasseroberfläche durchbrechen kann, richtet er sich in einem Winkel von rund 70 Grad auf. So verhindern die Forschenden, dass die Flügelspitzen das Wasser berühren und den Start abbremsen.
Interessant ist auch: Im Gegensatz zu vielen Tauchvögeln benötigt der Roboter keine Füsse, um sich von der Wasseroberfläche abzustossen. Allein die Flügel erzeugen genügend Schub für den Start.
Einsatz in schwer zugänglichen Gebieten
Langfristig könnte die Technologie neue Möglichkeiten für die Meeresforschung eröffnen. Die Forschenden stellen sich vor, dass der Roboter von einem Schiff oder direkt vom Ufer startet, zu einem Einsatzgebiet fliegt, dort ins Wasser eintaucht, Messungen durchführt oder Wasserproben entnimmt und anschliessend wieder zurückfliegt.
Solche Flugroboter könnten beispielsweise Gletscher, Hafenanlagen oder Walpopulationen untersuchen – und das deutlich günstiger und flexibler als viele heutige Forschungsfahrzeuge.
