NASAs AREE-Rover tauschte Elektronik gegen Uhrwerk, um auf der 850 °F heißen Venusoberfläche zu überleben

Die Venus ist der Ort, an dem Roboter sterben: etwa 850 Grad Fahrenheit – heiß genug, dass Papier sich von selbst entzündet – unter einer Atmosphäre aus Kohlendioxid, Stickstoff und Schwefeldioxid, die dicht genug ist, um ein U-Boot zu zerdrücken. Jason Derleth, Leiter von NIAC, vergleicht sie mit einem Ofen im Selbstreinigungsmodus, gefüllt mit Easy Off, und sagt, die Venus sei trotzdem schlimmer. Der letzte Roboter auf der Oberfläche war der Vega-Lander der Sowjetunion Mitte der 1980er-Jahre; er hielt weniger als eine Stunde durch. Planetologen interessieren sich dennoch weiter dafür, denn wie der JPL-Ingenieur Jonathan Sauder sagt: „Die Daten, die wir haben, sind fast nichts.“

Der kontraintuitive Schritt von AREE (Automation Rover for Extreme Environments), den Sauder gemeinsam mit seinem JPL-Kollegen Evan Hilgemann baute, besteht in der Entscheidung, dass NASAs Standardvorgehen – „das absolute Maximum zu tun, was man tun kann“, Rover mit Sensoren und Elektronik vollzustopfen – auf der Venus genau falsch ist. Elektronik wird dort in Minuten durchgebraten, deshalb hält AREE die Funktionalität bewusst einfach: ein kastenförmiger Körper auf Ketten, angetrieben von einer Windturbine, die Energie in Federn speichert, navigierend ohne bildbasierte Systeme, heimkommunizierend über einen passiven optischen Reflektor.

Der Verzicht auf Bandbreite ist der Punkt, nicht der Preis. Ein Rover, der 1.000 Bit pro Tag überträgt, kann keine Wissenschaft im Stil von Curiosity betreiben, doch indem NASA Klugheit gegen Robustheit eintauscht, setzt sie darauf, dass AREE länger hält und weiter fährt – und einen breiteren, wenn auch weniger detaillierten Informationsquerschnitt sammelt als jeder Vorgänger mit Elektronik, von denen keiner eine Stunde überlebt hat. „Normalerweise würden wir sagen, lasst uns mehr Sensoren und Elektronik hinzufügen, aber wir wollen die Leute zum Nachdenken darüber bringen, wie man clevere Mechanismen einsetzt“, sagte Hilgemann.

Wenn Elektronik der Ausfallpunkt ist, subtrahiere sie: Windkraft in Federn, Ketten und ein Radarreflektor, der Daten im Morsecode sendet – wenige Bits, aber er lebt

Auf der Venus ist Elektronik die bindende Einschränkung – jede Funktion, die mechanisch erledigt werden kann, verlängert die Missionslebensdauer.

Wind gibt es auf der Venus reichlich, und er lässt sich in Federn speichern, sodass das Energiesystem weder Kühlung noch strahlungsgehärtete Bauteile benötigt.

Ein passiver Radarreflektor hat fast nichts, was ausfallen kann, anders als ein Zweiweg-Funksender.

Grobe, aber anhaltende Daten beantworten das eigentliche Problem des Fachgebiets, nämlich dass die Venusdaten „fast nichts“ sind.

Entwirf für die Einschränkung der Umgebung, nicht für das Maximum der Mission. Wenn jede zusätzliche Fähigkeit die Lebensdauer verkürzt, beantwortet ein haltbares Minimum Fragen, die das fragile Maximum nie zu stellen erlebt.

NIAC finanzierte eine neue Forschungsphase, die es dem Team ermöglicht, in den nächsten drei Jahren einen groben Prototyp zu bauen. Das Programm zielt auf Technologien, die 10 bis 50 Jahre entfernt sind, und bringt keine missionsreifen Systeme hervor, sodass AREE möglicherweise nie die Venusoberfläche erreicht – was Sauder und Hilgemann nach eigener Aussage nicht stört, denn das Ziel ist es, zu ändern, wie Menschen über das Design für den Weltraum denken.