Sandfisch-Roboter: Neue Mars-Rover schwimmen durch den Sand

Jahrzehntelang rollten Mars-Rover langsam und vorsichtig über den roten Planeten – und blieben immer wieder im Sand stecken. Ein Forscherteam der Universität Würzburg hat nun einen radikalen Lösungsansatz präsentiert: Räder, die nicht rollen, sondern durch den Sand „schwimmen“. Das berichtet das Team um Professor Marco Schmidt im Mai 2026.

Während Forscher neue Wege zur Erkundung fremder Planeten finden, müssen Unternehmen auf der Erde ihre digitale Infrastruktur vor immer komplexeren Angriffen schützen. Dieses kostenlose E-Book zeigt Unternehmern, wie sie Sicherheitslücken schließen und aktuelle Cyberbedrohungen effektiv abwenden. IT-Sicherheit stärken und Unternehmen proaktiv schützen

Die Inspiration liefert die Sandfisch-Echse (Scincus scincus), die in der Sahara lebt und sich mit wellenförmigen Breitbewegungen durch den Wüstenboden gräbt, als wäre er flüssig. Die neuartigen Räder erzeugen sowohl Längs- als auch Seitenkräfte und hinterlassen auf dem Testgelände sinusförmige Spuren – ein klares Zeichen, dass der Schwimmmechanismus funktioniert.

Vom Wüstensand zum Mars

Die Entwicklung ist Teil der Valles Marineris Explorer (VaMEx)-Initiative des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR). Ziel ist die Erkundung des gewaltigen Canyon-Systems Valles Marineris auf dem Mars, das steile Hänge und tiefe Sandfallen aufweist. Herkömmliche Rover-Räder geraten dort schnell ins Rutschen oder sinken ein.

Erste Prototypen der Sandfisch-Räder waren noch zu schwer und zu schmal, was den Bodendruck erhöhte. „Die Kombination aus Rutschen und Einsinken war ein Problem“, so die Forscher. Mitte Mai 2026 präsentierten sie eine verbesserte Version: leichtere, breitere Räder, die den Druck besser verteilen und die Kontrolle auf sandigen Hängen deutlich verbessern.

Physik des Sandschwimmens

Die wissenschaftliche Grundlage reicht fast zwei Jahrzehnte zurück. Bereits 2009 veröffentlichte ein Team um Daniel Goldman vom Georgia Institute of Technology eine bahnbrechende Studie im Fachmagazin Science. Sie zeigte: Die Sandfisch-Echse nutzt unter der Oberfläche ihre Beine nicht zur Fortbewegung, sondern presst sie an den Körper und erzeugt eine wellenförmige Bewegung von Kopf bis Schwanz. Damit erreicht sie Geschwindigkeiten von bis zu 15 Zentimetern pro Sekunde im Sand.

Die sogenannte „granulare Widerstandskraft-Theorie“ beschreibt, warum das funktioniert: Sand verhält sich mal wie ein Feststoff, mal wie eine Flüssigkeit. Forscher der University of California San Diego entwickelten 2023 und 2024 Roboter nach dem Vorbild von Meeresschildkröten-Jungtieren und fanden heraus, dass die Reibung zwischen Sandkörnern Kräfte erzeugt, die deutlich höher sind als in flüssigen Umgebungen.

Nicht nur in der Robotik, sondern auch in der IT-Sicherheit entstehen durch neue Technologien wie KI ständig neue Herausforderungen und gesetzliche Anforderungen. Erfahren Sie in diesem kostenlosen Report, welche rechtlichen Pflichten und Cyberrisiken Unternehmer jetzt kennen müssen. Gratis-Report zu neuen KI-Gesetzen und Cyberrisiken anfordern

Schwarmintelligenz für den Mars

Der Sandfisch-Rover ist nicht als Einzelkämpfer gedacht. Das VaMEx-Projekt plant einen ganzen Schwarm von Robotern, die gemeinsam das Canyon-System erkunden sollen. Dort könnten sich Nischen mit flüssigem Wasser verstecken – eine der spannendsten Fragen der Marsforschung.

Die Steuerungssysteme passen die Kraftverteilung und den „Gang“ des Rovers in Echtzeit an den Untergrund an. Diese „mechanische Intelligenz“ spiegelt wider, was Wüstentiere instinktiv tun: Sie passen ihre Bewegung der Dichte des Untergrunds an.

Zukunft der Mars-Mobilität

Während die aktuellen Rover Perseverance und Curiosity weiter wertvolle Daten liefern, zeigen die Herausforderungen des Mars Sample Return-Programms die Grenzen traditioneller Räder. Die Kosten und technischen Schwierigkeiten der Navigation in unterschiedlichen Mars-Umgebungen sind enorm.

Für die nahe Zukunft bleibt die Technologie noch experimentell. Der Rosalind Franklin-Rover der Europäischen Weltraumorganisation (ESA), der 2028 starten soll, wird keine Schwimmräder erhalten. Branchenkenner sehen jedoch das Startfenster 2035 als günstige Gelegenheit für die neuen Systeme. Bis dahin sollen die Sandfisch-Räder auch auf gemischtem Gelände mit Felsen und Kies zuverlässig funktionieren.

Der Erfolg der Tests in Mars-Simulanten hat die Anwendung der granularen Widerstandskraft-Theorie in der Robotik bestätigt. Für flache, felsige Ebenen bleiben traditionelle Räder der Standard – doch für die Erkundung von Canyons und Dünen könnte die Zukunft im Schwimmen durch den Sand liegen.

de | wissenschaft | 69411273 |