Aktuelles

Raumfahrtprojekt entnimmt erstmals eine unberührte Wasserprobe aus den Blood Falls der Antarktis

Universität Bremen entwickelt Navigationssoftware

Tel. 049 / 13. Februar 2015 SC

Seit den ersten Hinweisen auf flüssige Ozeane unter den dicken Eispanzern einiger Monde des äußeren Sonnensystems wird darüber spekuliert, ob sich dort eigenständiges Leben entwickelt haben könnte. In diesem Zusammenhang ist der kleine Saturnmond Enceladus von besonderem Interesse, der aus Spalten an seinem Südpol Wasserpartikel in den Weltraum spuckt. Von der NASA-Sonde Cassini konnten darin einfache organische Verbindungen nachgewiesen werden. Eine Landemission zur genaueren Untersuchung dieser Wasservorkommen wäre ein entscheidender Schritt zur Beantwortung der Frage nach dortigem Leben, stellt aber aufgrund der Abgelegenheit und den extremen Bedingungen eine große technische Herausforderung für zukünftige Raumfahrtmissionen dar.

Einen ersten wichtigen Schritt in diese Richtung hat nun das Vorhaben Enceladus Explorer EnEx erreicht, in welchem sich, auf Initiative und Förderung des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR), Ingenieure und Wissenschaftler von sechs deutschen Hochschulen zu einem Forschungsverbund zusammengeschlossen haben. Ziel des Verbundprojekts EnEx war die Entwicklung von Schlüsseltechnologien für die Entnahme einer unkontaminierten (d.h. nicht durch mitgebrachte Mikroorganismen verschmutzten) Wasserprobe auf Enceladus, die Untersuchung von Missionsszenarien, sowie ein möglichst realitätsnaher Test der entwickelten Technologien auf der Erde. Dieser Feldtest sollte im Rahmen einer Zusammenarbeit mit amerikanischen Wissenschaftlern erfolgen, deren Projekt MIDGE (Minimally Invasive Direct Glacial Exploration) parallel von der US-amerikanischen National Science Foundation (NSF) gefördert wurde. Ziel des gemeinsamen MIDGE/EnEx-Projektes war es, erstmals eine unkontaminierte subglaziale (d.h. sich unter dem Eis befindliche) Wasserprobe aus den sog. Blood Falls (Blutfällen) in der Antarktis zu nehmen.

Eine wesentliche Schlüsselkomponente für eine solche Mission ist eine frei durch das Eis steuer- und navigierbare Einschmelzsonde, die vor sich in das Eis „sehen“ kann und ihre Position darin genau kennt. Die dafür notwendigen Navigationstechnologien wurden in den letzten drei Jahren von Ingenieuren und Wissenschaftlern an der FH Aachen, an der RWTH Aachen, an der TU Braunschweig, an der Universität Bremen, an der Universität der Bundeswehr München und an der Universität Wuppertal entwickelt und in eine am Fachbereich für Luft- und Raumfahrttechnik derFH Aachen entwickelte Einschmelzsonde, genannt EnEx-IceMole (EnEx-Eismaulwurf), integriert.

Nun gelang es dem MIDGE/EnEx-Team vor kurzem erstmals, an den Blood Falls minimal-invasiv eine unkontaminierte, subglaziale Wasserprobe aus einer Eistieftiefe von 16 Metern zu entnehmen. Die amerikanischen Kollegen analysieren nun die vermutlich über eine Million Jahre von der Außenwelt abgeschlossene Wasserprobe mit den darin enthaltenen an die extremen Bedingungen angepassten Mikroorganismen. Eine große Herausforderung für die Entnahme der Probe lag in der Klassifizierung des Feldtestgebietes als international besonders geschütztes Gebiet (ASPA, Antarctic Specially Protected Area), was mit sehr strengen Auflagen verbunden war und eine mehrfache schrittweise Sterilisierung der Sonde erforderte. Diese wäre natürlich auch für den extraterrestrischen Einsatz unbedingt notwendig, um nicht den Eismond mit irdischen Mikroorganismen zu verseuchen. Mit der erfolgreichen Probenentnahme konnten die EnEx-Verbundpartner erfolgreich zeigen, dass die entwickelten Technologien grundsätzlich funktionieren und potenziell auch auf Enceladus eingesetzt werden könnten.

Universität Bremen entwickelt Navigationssoftware der Sonde

Seitens der Universität Bremen ist das Institut „Kognitive Neuroinformatik“ an dem Projekt beteiligt. Unter Leitung von Professorin Kerstin Schill entwickelten Bremer Wissenschaftler Verfahren, welche die Position der Sonde im Eis berechnen und die Umgebung kartieren. Die Herausforderung bei der Navigation im Eis besteht darin, dass oberirdisch eingesetzte Technologien wie Satelliten-Navigation oder optische Ortungsverfahren nicht verwendet werden können. Außerdem ist im Vorfeld nicht bekannt, wo und welche Hindernisse sich im Eis befinden. Die Sonde musste daher ausschließlich mit der an Bord befindlichen Sensorik sowie einem externen System zur akustischen Ortung navigiert werden. Die Daten aller Sensoren fließen in der Software der Universität Bremen zusammen, welche damit die Position der Sonde auf wenige Zentimeter genau bestimmt. Gleichzeitig wird aus erkannten Strukturen im Eis, wie Steinen, Lufteinschlüssen und Spalten, eine dreidimensionale Karte der Umgebung erstellt. Anschließend werden die Navigationsdaten für den Operator der Sonde aufbereitet und grafisch dargestellt, damit dieser die Sonde sicher durch das Eis steuern kann.

Nach dem Abschluss dieses erfolgreichen Projektes soll die Forschung im Rahmen der „EnEx – Enceladus Explorer“-Initiative des DLR fortgeführt werden. Der Fokus liegt dabei auf der Weiterentwicklung der eingesetzten Verfahren zu einem autonom agierenden System, welche die Sonde selbstständig durch das Eis navigieren und steuern kann und eine wichtige Voraussetzung für zukünftige Weltraummissionen darstellt.

Achtung Redaktionen: In der Uni-Pressestelle kann Bildmaterial angefordert werden.

Weitere Informationen:

Universität Bremen
Fachbereich Mathematik / Informatik
Institut Kognitive Neuroinformatik
Joachim Clemens
Tel. 0421 218 64218
E-Mail: jayceeprotect me ?!informatik.uni-bremenprotect me ?!.de  
http://www.informatik.uni-bremen.de/cog_neuroinf 

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Studierende gehen am Gebäude MZH entlang. Ein junger Mann und eine junge Frau im Vordergrund lächeln in die Kamera

An der Universität Bremen studieren.

Ob der Campus der kurzen Wege, das vielseitige Studienangebot oder die grüne Fahrradstadt – ein Studium an der Universität Bremen hat viel zu bieten.

An der Universität Bremen kann aus einem vielfältigen Studienangebot gewählt werden:

  • mehr als 100 Bachelor- und Masterstudiengänge
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  • internationale und weiterbildende Studienangebote

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Die Uni Bremen zählt zu den mittelgroßen Hochschulen Deutschlands. In ihrem Leitbild legt sie insbesondere Wert auf:

Studienberatung

Für Informationen rund ums Studium gibt es folgende Anlaufstellen:

Bewerbung

Umfassende und detaillierte Informationen zur Bewerbung und Einschreibung stellen wir für folgende Bereiche zur Verfügung:

Rund um die Forschung

Reagenzgläser mit verschiedenfarbigen Flüssigkeiten.

Drittmittelstark

Eine besondere Stärke der Universität Bremen ist der große Erfolg bei der Einwerbung von Drittmitteln, sowohl in der Einzel- als auch in der Verbundforschung. Die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) ist dabei der größte Drittmittelgeber: Neben dem Exzellenzcluster MARUM ist die Universität Bremen aktuell an sieben Sonderforschungsbereichen beteiligt, sowie an mehreren Forschergruppen und Schwerpunktprogrammen.

Zwei Personen bei der gemeinsamen Arbeit im Labor.

Talente strategisch fördern

Gezielte Nachwuchsförderung, das Heben von Potentialen und frühe Selbständigkeit sind Leitziele der Universität Bremen. In sechs DFG-Graduiertenkollegs, zahlreichen Nachwuchsgruppen und durch Doktoranden- programme in Kooperation u.a. mit außeruniversitären Forschungseinrichtungen fördern wir unsere Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler.

Zwei Lehrende arbeiten vor Zuhörern an einem Flipchart.

Praxis und Weiterbildung

Die Universität Bremen ist ein Ort des lebenslangen Lernens. Mit unseren Angeboten der wissenschaftlichen Weiterbildung ermöglichen wir es Ihnen, Wissen auf dem aktuellen Stand der Forschung zu erwerben. Entdecken Sie das breite Spektrum unserer Angebote und profitieren Sie von der Verbindung aus praxisorientiertem Lernen und Innovation.

Facetten der Universität Bremen

Diversität

Die Vielfalt unserer Studierenden und Mitarbeitenden ist zugleich Rahmen als auch Voraussetzung für eine hohe Qualität in Forschung und Lehre. Als Querschnittsthema und zentrales Profilmerkmal berücksichtigen wir Diversität in Lehr- und Lernformen, in der Struktur von Studienprogrammen sowie in den Inhalten von Forschung und Lehre. Auch für die Zusammensetzung von Teams und die Gestaltung von Beratungsangeboten ist uns eine Diversitätsorientierung und die Erhöhung von Chancengleichheit wichtig.

International

Internationalität ist ein strategisches Profilmerkmal der Universität Bremen. Als internationale Universität verstehen wir Internationalisierung als einen sich in alle Bereiche der Universität erstreckenden Prozess – ob in Forschung, Studium oder Verwaltung. Menschen aus mehr als 100 Nationen bereichern das Campusleben. Weltweit sind wir vernetzt und arbeiten gemeinsam mit unseren Partnern an wissenschaftlichen Erfolgen und globalen Herausforderungen.

Nachhaltigkeit

Die Universität Bremen setzt sich seit Jahren für eine nachhaltige Entwicklung ein. In den Bereichen Forschung, Lehre, Betrieb, Governance und Transfer gibt es zahlreiche Strukturen und Projekte, die die Umsetzung der 17 Nachhaltigkeitsziele der Vereinten Nationen unterstützten. Hierzu zählen das ausgezeichnete Umweltmanagement (nach EMAS), die Förderung der sozialen Nachhaltigkeit sowie mehrere Forschungseinrichtungen mit Nachhaltigkeitsbezug.

Kennen Sie schon...?

Auf dem Campus gibt es viel zu entdecken. Was verbirgt sich hinter den vielen Türen? Die Redaktion des Onlinemagazins up2date. der Universität Bremen hat für Neugierige angeklopft. Willkommen zur etwas anderen Campusführung.

Elisabeth Hollerweger hält ein Buch.

Kennen Sie schon… die Bilderbuchbibliothek?

Im GW2 befindet sich ein besonderer Bücherschatz: Rund 2000 Bilderbücher sind im Institut für Bilderbuchforschung zu finden.

Die Fassade des Gästehauses der Universität.

Kennen Sie schon… das Gästehaus der Universität Bremen?

Nicht nur auf dem Campus in Horn-Lehe gibt es einiges zu entdecken. Ein Kleinod der Universität steht in der Bremer Innenstadt: das Gästehaus Teerhof 58. Willkommen im heimeligen Teil der Universität.

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