Aquarius (Labor)

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Unterwasserlabor Aquarius
Aquarius on shore01.jpg
Emblem
NOAA logo.svg
Maße
Länge: 13,11 m
Breite: 4,87 m
Höhe: 6,66 m
Durchmesser
(Habitatröhre):
2,74 m
Nutzfläche: circa 37 m2
Masse
(Grundplatte):
116 t
Masse
(Habitat):
85 t
sonstige Daten
Baujahr: 1986
aktuelle
Tauchtiefe:
19 m
maximale
Tauchtiefe:
36 m
jährliche
Betriebskosten:
circa 1,4 Mio. US-$
Innerer Aufbau des Habitats

Die Aquarius ist ein US-amerikanisches Unterwasserhabitat und -labor, das sich im Besitz der National Oceanic and Atmospheric Administration befindet und von der Universität von North Carolina, Wilmington betrieben wird. Sie liegt circa vierzehn Kilometer südöstlich vor Key Largo im Atlantik.

Vorgeschichte[Bearbeiten]

Trieste vor dem ersten Tauchgang zum Marianengraben

In der Mitte des 20. Jahrhunderts war neben der Erforschung des Weltraums der Vorstoß in die Tiefen der Ozeane ein Traum der Menschheit. Nachdem Jacques Piccard und Don Walsh mit ihrem U-Boot Trieste am 23. Januar 1960 den im Marianengraben gelegenen tiefsten Punkt des Weltmeeres erreicht hatten, erhoffte man sich, ganze Unterwassersiedlungen bauen zu können, um die Ressourcen der Tiefsee auszubeuten. In den folgenden Jahrzehnten wurden viele Unterwasserhabitate in den verschiedenen Teilen der Meere versenkt. Die Aquarius ist das letzte funktionsfähige Labor dieser Ära.

Aufbau[Bearbeiten]

Die Aquarius am Meeresboden

Die Aquarius wurde 1986 von der Firma Victoria Machine Works in Victoria, Texas gebaut. Ihre Hülle besteht aus 1,9 cm starkem Stahl, auf dem eine 1 cm starke Isolationsschicht aufgebracht ist. Über vier Pfeiler ist sie mit der 116 t schweren Grundplatte verbunden. Jeder der vier Pfeiler ist mit 25 t Blei gefüllt, so dass die gesamte Konstruktion eine Masse von etwa 300 t aufweist. Die Höhe der Pfeiler kann einzeln in einem Bereich von circa 2 m eingestellt werden, was eine Nivellierung der Aquarius je nach Meeresbodenbeschaffenheit erlaubt. Habitat und Grundplatte wurden so konstruiert, dass sie auch schweren Stürmen widerstehen können.

Das Innere ist in drei Bereiche aufgeteilt. Es besteht aus Hauptbereich, Einstiegsschleuse und Nassbereich, in denen unterschiedliche Druckverhältnisse eingestellt werden können. Die Unterseite des Nassbereichs ist zum Wasser hin offen. In ihm herrscht immer ein höherer Druck als der Druck des Wassers, so dass kein Wasser eindringen kann. So können Taucher in das Innere gelangen, ohne dass eine entsprechende Schleuse nötig ist. Der Nassbereich ist 2,5 m lang, 3,6 m breit und 2,1 m hoch. Hier stehen Stauraum für Taucherausrüstungen und eine Heißwasserdusche zur Verfügung, so dass die Taucher ihre Anzüge gegen trockene Kleidung tauschen können.

Vom Nassbereich aus führt eine luftdicht schließende Luke zur Einstiegsschleuse. Die Einstiegsschleuse bietet eine Toilette, ein Waschbecken, die Schalttafeln für die Gas- und Stromversorgung, die Lebenserhaltungssysteme, einen Arbeitsplatz und Stauraum für persönliche Dinge der Besatzungsmitglieder.

Aquarius mit Tauchglocke im Vordergrund

Eine weitere luftdichte Luke verbindet die Einstiegsschleuse mit dem Hauptbereich. Er ist in einen Arbeits- und einen Wohnbereich sowie einen Schlafbereich mit sechs 60 cm breiten und 1,90 m langen Kojen aufgeteilt. Des Weiteren gibt es dort einen Esstisch mit Bänken, eine Kombüse mit Spülbecken, Mikrowellenherd und Stauraum für Nahrung sowie Kommunikations- und Videoausrüstungen, medizinische Ausrüstungen und Lebenserhaltungssysteme.

Bei einem eventuellen Notfall können sowohl Hauptbereich als auch Einstiegsschleuse mit Strom aus Batterien und Atemluft aus Notfalltanks versorgt werden. Auch Ausrüstung zur Entsorgung des anfallenden CO2 steht zur Verfügung, falls die Verbindung zur LSB abreißen sollte.

Außerhalb der Aquarius steht in der Nähe des Ausgangs für einen Notfall eine Tauchglocke zur Verfügung, die etwa 1,7 m3 Luft enthält und sechs Menschen ein bequemes Stehen erlaubt.

Lebenserhaltungsboje[Bearbeiten]

Die Life Support Buoy

Die Lebenserhaltungsboje (Life Support Buoy, LSB) besteht aus einer Plattform mit zehn Metern Durchmesser, die über der Aquarius an der Meeresoberfläche fixiert ist. Für die Befestigung ist die LSB an fünf Punkten über Nylon-Seile von etwa fünf Zentimeter Dicke an Vertäuungsplatten auf dem Meeresgrund verankert. Die Vertäuungsplatten selbst sind mit 1,2 m langen Ankerbolzen im Meeresboden befestigt.

Neben einem Turm für Kommunikationszwecke hat die Boje einen Innenraum mit einer Grundfläche von circa siebzig Quadratmetern. Innerhalb der Boje befinden sich zwei Dieselgeneratoren mit je vierzig Kilowatt Leistung, zwei Luftkompressoren mit einer Liefermenge von 510 Litern pro Minute sowie Empfangsanlagen für den VHF-Bereich und Sende- und Empfangsanlagen für den UHF-Bereich und das Mobilfunknetz. Die UHF-Anlage ermöglicht zuverlässige verschlüsselte Audio-, Video- und Datenverbindungen mit einer Bandbreite von bis zu zehn MB pro Sekunde zwischen der Aquarius und dem Mission Control Center an Land. Technische Verbesserungen sind in Planung (Stand: 2008), um die Qualität der Video- und Telefonieverbindungen noch weiter zu erhöhen.

Über einen 42 Meter langen und 8 Zentimeter starken Verbindungsschlauch ist die Aquarius an der Lebenserhaltungsboje angeschlossen. Innerhalb des Schlauches befinden sich Energieversorgungskabel zu den Generatoren, zwei Koaxial- und zwölf Twisted-Pair-Kabel zu den Sende- und Empfangsanlagen sowie Luftversorgungsschläuche zu den Luftkompressoren.

Operationsbasis an Land[Bearbeiten]

Operationsbasis in Key Largo

Die Operationsbasis ist in Key Largo in zwei Gebäuden untergebracht. Ein Gebäude beherbergt die Verwaltung, Unterbringungsmöglichkeiten für Besucher und ausgedehnte Arbeitseinrichtungen. Im anderen Gebäude existieren komfortable Schlafbereiche für Wissenschaftler, voll ausgestattete Küchen sowie zwei Laboratorien.

Forschungsmissionen[Bearbeiten]

Die Aquarius bietet Wissenschaftlern die Möglichkeit zur Erforschung des Lebens im Ozean über einen längeren Zeitraum unter Wasser. Seit ihres ersten Einsatzes haben mehr als zweihundert Wissenschaftler von über neunzig Organisationen mehr als fünfzig Forschungsmissionen durchgeführt. Durch Untersuchungen der Korallenriffe können sie beispielsweise Aspekte der Umweltverschmutzung erforschen.

Nach dem Bau der Aquarius 1986 wurde sie 1988 zunächst vor den amerikanischen Virgin Islands eingesetzt. Nach dreizehn Missionen und dem Hurrikan Hugo wurde sie in Wilmington, North Carolina einer Generalüberholung unterzogen und 1992 an ihren heutigen Standort gebracht. 1996 wurde sie nach weiteren zwanzig Missionen wegen Finanzierungsschwierigkeiten erneut gehoben. Nach Sicherstellung der weiteren Finanzierung wurde sie 1997 an der Harbor Branch Oceanographic Institution erneut generalüberholt und 1998 wieder an ihren alten Standort vor Key Largo zurückgebracht.

Missionsübersicht 2001 bis 2008[Bearbeiten]

(+ NEEMO Daten 2009 - 2014 eingetragen)

2001
Bezeichnung Forschungsleiter Trainingszeitraum Missionszeitraum
Betriebsbedingte Unterstützung Craig Cooper, Universität von North Carolina Wilmington 16. bis 20. April
ökologische Aspekte von Tiefseeschwämmen Joseph Pawlik, Universität von North Carolina Wilmington 14. bis 18. Mai 21. bis 27. April
bodennahe Nährstofffluktuationen im Florida Key Riff James Leichter, Woods Hole Ocean Institute 11. bis 15. Juni 18. bis 28. Juni
Biologie und Ökologie der Fangschreckenkrebse Roy L. Caldwell, Abteilung Integrative Biologie, Universität von Kalifornien, Berkley 9. bis 13. Juli 16. bis 25. Juli
Ökologie und Physiologie der Braunalgen im Korallenriff der Florida Keys Kevin Beach, Universität von Tampa 5. bis 10. August 13. bis 22. August
Überwachung der Korallen und Erprobung von Tauchtechniken zur Unterstützung der nationalen Meeresschutzprogramme Dan Basta, Universität von North Carolina Wilmington 4. bis 8. September 11. bis 19. September
NEEMO 1 NASA 15. bis 19. Oktober 21. bis 27. Oktober
Untersuchung von Fischschwärmen und deren Verhalten in geschützten Meeresbereichen 5. bis 9. November 12. bis 18. November
2002
Bezeichnung Forschungsleiter Trainingszeitraum Missionszeitraum
Studie der Populationsdynamik der Steinkorallen im Conch Riff mit demografischem und populationsgenetischem Ansatz Mary Alice Coffroth, SUNY-Buffalo 8. bis 12. April 15. bis 24. April
Weltraum Simulations- und Trainingsprojekt NEEMO 2 Bill Todd, NASA/United Space Alliance 6. bis 10. Mai 13. bis 21. Mai
Auswirkung der globalen Klimaerwärmung auf die Vermehrung der Korallen: Die wechselwirkenden Effekte von Temperatur und Keimentwicklung auf die Biologie der Porites Astreoides Larven Peter Edmunds, California State Universität, Northridge 3. bis 7. Juni 10. bis 19. Juni
Weltraum Simulations- und Trainingsprojekt der NASA NEEMO 3 Bill Todd, NASA/United Space Alliance 8. bis 12. Juli 15. bis 23. Juli
Untersuchungen durch Zählung und Markierung von Riff-Fischen in Bezug auf das nationale Meeresschutzgebiet der Florida Keys Billy Causey, Nationales Meeresschutzprogramm 12. bis 16. August 19. bis 28. August
Weltraum Simulations- und Trainingsprojekt der NASA NEEMO 4 Bill Todd, NASA/United Space Alliance 9. bis 13. September 16. bis 24. September
Untersuchung der Effekte von Materialaustausch, Wasserbewegung und Temperatur auf die Gesundheit von Riffen David Wethey, Universität von South Carolina 7. bis 11. Oktober 14. bis 23. Oktober
Strömungsabhängiger Metabolismus: Verbindungen zwischen dem Ausbleichen der Korallen und Sauerstoffmangel im Riff Mark Patterson, College of William and Mary 4. bis 8. November 11. bis 20. November
2003
Bezeichnung Forschungsleiter Trainingszeitraum Missionszeitraum
Besatzungstraining und System-Überprüfung 24. März bis 2. April
Besatzungstraining und System-Überprüfung 21. bis 30. April
Studie der Populationsdynamik der Steinkorallen im Conch Riff mit demografischem und populationsgenetischem Ansatz Mary Alice Coffroth, SUNY-Buffalo 12. bis 16. Mai 19. bis 28. Mai
Weltraum Simulations- und Trainingsprojekt NEEMO 5 Bill Todd, NASA/United Space Alliance 9. bis 13. Juni 16. bis 29. Juni
Strömungsabhängiger Metabolismus: Verbindungen zwischen dem Ausbleichen der Korallen und Sauerstoffmangel im Riff Dr. Mark Patterson, College of William and Mary 7. bis 11. Juli 14. bis 23. Juli
Reaktionen bentischer Macroalgen auf hochfrequenten Auftrieb am Florida Riff Dr. James Leichter, Scripps Institution of Oceanography 4. bis 12. August 11. bis 20. August
Untersuchungen durch Zählung und Markierung von Riff-Fischen in Bezug auf das nationale Meeresschutzgebiet der Florida Keys Billy Causey, Nationales Meeresschutzprogramm 12. bis 16. August 19. bis 28. August
Biochemischer und geologischer Einfluss auf die stabilen Kohlenstoff- und Stickstoff-Isotopzusammensetzungen von Schwämmen an natürlichen Umgebungsgefällen Dr. Chris Martens, Universität von North Carolina in Chapel Hill 8. bis 12. September 15. bis 24. September
Widerstand von Pflanzenfressern gegen die Verteidigungsmechanismen von Algen und deren Effekte auf die Lebensgemeinschaft im Riff Dr. Mark Hay, Georgia Institute of Technology 3. bis 7. November 10. bis 19. November
Mission der US Navy Mr. Craig Cooper 1. bis 4. Dezember 6. bis 10. Dezember
2004
Bezeichnung Forschungsleiter Trainingszeitraum Missionszeitraum
Besatzungstraining und System-Überprüfung Craig Cooper, NURC/UNCW 19. bis 23. April
Untersuchung der physikalischen und biologischen Wechselwirkungen im Florida Keys Riff Dr. James Leichter, Scripps Institution of Oceanography 7. bis 11. Juni 14. bis 23. Juni
Weltraum Simulations- und Trainingsprojekt NEEMO 6 Bill Todd, NASA/United Space Alliance 6. bis 10. Juli 12. bis 21. Juli
Entwicklung der Schwämme und Wiedergewinnung von Stickstoff im Ökosystem Korallenriff Dr. Chris Martens, Universität von North Carolina in Chapel Hill 2. bis 6. August 9. bis 18. August
Physiologische Ökonomie von symbiotischen Dinoflagellaten: Verständnis des Einflusses von physikalischen und biologischen Faktoren auf photosynthetische Prozesse und Veränderungen der Population Dr. Mark Patterson, College of William and Mary 7. bis 11. Juli 14. bis 23. Juli
Internationale biomedizinische Forschungsmission NEEMO 7 Bill Todd, NASA/United Space Alliance 4. bis 8. Oktober 11. bis 25. Oktober
Widerstand von Pflanzenfressern gegen die Verteidigungsmechanismen von Algen und deren Effekte auf die Lebensgemeinschaft im Riff Dr. Mark Hay, Georgia Institute of Technology 1. bis 5. November 8. bis 17. November
Trainingsmission der US Navy Tauchschule Capt Mark Helmkamp, US Navy 6. bis 9. Dezember
Trainingsmission der US Navy Tauchschule Capt Mark Helmkamp, US Navy 11. bis 14. Dezember
2005
Bezeichnung Forschungsleiter Trainingszeitraum Missionszeitraum
Besatzungstraining und System-Überprüfung NEEMO 8 Craig Cooper, NURC/UNCW 18. bis 19. April 20. bis 22. April
Die Rolle der Hydrodynamik bei Nährstofffluktuationen im Conch Reef Dr. Stephen Monismith 5. bis 8. Juli 15. bis 21. Juli
Entwicklung der Schwämme und Wiedergewinnung von Stickstoff im Ökosystem Korallenriff Dr. Chris Martens, Universität von North Carolina in Chapel Hill 8. bis 12. August 15. bis 24. August
Bewegungsverhalten von Fischen Dr. James Lindholm, PIER 31. Oktober bis 4. November 7. bis 16. November
Trainingsmission der US Navy Tauchschule Capt Mark Helmkamp, US Navy 5. bis 9. Dezember
Trainingsmission der US Navy Tauchschule Capt Mark Helmkamp, US Navy 9. bis 14. Dezember
2006
Bezeichnung Forschungsleiter Trainingszeitraum Missionszeitraum
Besatzungstraining und System-Überprüfung Craig Cooper, NURC/UNCW 6. bis 7. März 7. bis 11. März
Weltraum Simulations- und Trainingsprojekt NEEMO 9 Bill Todd, NASA/United Space Alliance 27. bis 31. März 3. bis 20. April
NURC/Navy Weiterentwicklung des Sättigungstauchens Mission 1 Craig Cooper, NURC/UNCW 5. bis 6. Juni 6. bis 10. Juni
NURC/Navy Weiterentwicklung des Sättigungstauchens Mission 2 Craig Cooper, NURC/UNCW 10. bis 14. Juni
Weltraum Simulations- und Trainingsprojekt NEEMO 10 Bill Todd, NASA/United Space Alliance 18. bis 20. Juli 22. bis 28. Juli
Weltraum Simulations- und Trainingsprojekt NEEMO 11 Bill Todd, NASA/United Space Alliance 12. bis 14. September 16. bis 22. September
NURC/Navy Weiterentwicklung des Sättigungstauchens Mission 3 Craig Cooper, NURC/UNCW 3. bis 7. November
NURC/Navy Weiterentwicklung des Sättigungstauchens Mission 4 Craig Cooper, NURC/UNCW 9. bis 13. November
2007
Bezeichnung Forschungsleiter Trainingszeitraum Missionszeitraum
Besatzungstraining und System-Überprüfung Otto Rutten, NURC/UNCW 2. bis 5. April 6. bis 9. April
Weltraum Simulations- und Trainingsprojekt NEEMO 12 Bill Todd, NASA/United Space Alliance 30. April bis 4. Mai 7. bis 18. Mai
NURC/Navy Weiterentwicklung des Sättigungstauchens Mission 1 Craig Cooper, NURC/UNCW 5. bis 9. Juni
NURC/Navy Weiterentwicklung des Sättigungstauchens Mission 2 Craig Cooper, NURC/UNCW 10. bis 14. Juni
Weltraum Simulations- und Trainingsprojekt NEEMO 13 Bill Todd, NASA/United Space Alliance 30. Juli bis 3. August 6. bis 15. August
Wenn Riffe sprechen könnten Kate Thompson, Nationales Meeresschutzprogramm 10. bis 14. September 17. bis 25. September
Die Rolle der Schwämme bei der Stickstoffverwertung und Atmung im Ökosystem eines Korallenriffs Niels Lindquist, UNC Chapel Hill 8. bis 12. Oktober 15. bis 24. Oktober
Projekt SeaCamel: Klassenraum Aquarius Captain Philip G. Renaud, Khaled bin Sultan Living Oceans Foundation 5. bis 9. November 12. bis 16. November
2008
Bezeichnung Forschungsleiter Trainingszeitraum Missionszeitraum
NURC/Navy Weiterentwicklung des Sättigungstauchens Mission 1 Craig Cooper, NURC/UNCW 15. bis 19. April
NURC/Navy Weiterentwicklung des Sättigungstauchens Mission 2 Craig Cooper, NURC/UNCW 21. bis 25. April
NURC Weiterentwicklung des Umgebungsdrucktauchens Craig Cooper, NURC/UNCW 19. bis 20. Mai 20. bis 24. Mai
Aquarius Experimente zur Wiederherstellung und Widerstandsfähigkeit von Korallen Dr. Margaret Miller, NOAA Fisheries 2. bis 6. Juni 9. bis 18. Juni
Die Rolle der Schwämme bei der Stickstoffverwertung und Atmung im Ökosystem eines Korallenriffs Niels Lindquist, UNC Chapel Hill 8. bis 12. September 15. bis 24. September
Die Versauerung des Ozeans TBA 6. bis 10. Oktober 13. bis 22. Oktober
Mission des nationalen Meeresschutzprogramms Steve Gittings, NOAA’s National Marine Sanctuary Program 3. bis 7. November 10. bis 19. November
2009
Bezeichnung Forschungsleiter Trainingszeitraum Missionszeitraum
2010
Bezeichnung Forschungsleiter Trainingszeitraum Missionszeitraum
Weltraum Simulations- und Trainingsprojekt NEEMO 14 Bill Todd, NASA/United Space Alliance 10. bis 24.(23.) Mai
2011
Bezeichnung Forschungsleiter Trainingszeitraum Missionszeitraum
Weltraum Simulations- und Trainingsprojekt NEEMO 15 Shannon Walker, NASA/United Space Alliance  ? 20. bis 26. Oktober
2012
Bezeichnung Forschungsleiter Trainingszeitraum Missionszeitraum
Weltraum Simulations- und Trainingsprojekt NEEMO 16 Dorothy Metcalf-Lindenburger, NASA/United Space Alliance  ? Beginn 11. Juni
2013
Bezeichnung Forschungsleiter Trainingszeitraum Missionszeitraum
2014
Bezeichnung Forschungsleiter Trainingszeitraum Missionszeitraum
Weltraum Simulations- und Trainingsprojekt NEEMO 18 angekündigt  ? ab 21. Juli 9 Tage [1]
Weltraum Simulations- und Trainingsprojekt NEEMO 19 angekündigt  ? ab 7. September 7 Tage

Zukunftsaussichten[Bearbeiten]

Auch künftig soll die Aquarius weiter eingesetzt und weiterentwickelt werden. Die NOAA plant, das Labor autonomer zu machen. Hierzu sollen zum Beispiel Atemlufttanks installiert werden, um eine ganze Mission mit Luft versorgen zu können. Des Weiteren werden Anstrengungen unternommen, die Energieerzeugung unter Wasser zu verlegen, um auf die LSB verzichten zu können und nur noch eine Boje für die Kommunikationsverbindungen zu benötigen. Aus dem gleichen Grund werden CO2-Recyclingsysteme getestet. Auch an der Erhöhung der maximalen Tauchtiefe wird gearbeitet.

Quellen[Bearbeiten]

  1. http://www.nasa.gov/press/2014/june/nasa-announces-two-upcoming-undersea-missions/ NASA, vom 10. Juni 2014

Weblinks[Bearbeiten]

24.949999-80.453609Koordinaten: 24° 57′ 0″ N, 80° 27′ 12,99″ W