Irgendwo zwischen Australien und Südamerika versucht das NOAA-Forschungsschiff Rainier derzeit, über 8.000 Quadrat-Seemeilen Pazifik-Meeresboden nach kritischen Mineralien zu kartieren. Denn nichts sagt „Lasst uns den Ozean erkunden“ wie ein paar neonfarbene Tauchboote, die fast 6.000 Meter hinabtauchen, um wie Roboter-Kängurus am Boden entlangzuhüpfen.

Die Tauchboote, gebaut von Orpheus Ocean (2024 von der Woods Hole Oceanographic Institution ausgegründet), sind für den matschigen Untergrund der Tiefsee konzipiert, der wimmelt von Mikroben, Würmern, Schnecken und eiergroßen Metallknollen mit Kupfer, Kobalt, Nickel und Mangan. Du weißt schon, das Zeug, nach dem dein Smartphone schreit.

Orpheus' Philosophie: „tief und billig“. Jedes Fahrzeug kostet ein paar hunderttausend Dollar in der Herstellung, verglichen mit den üblichen 5 bis 10 Millionen Dollar. Und anders als die meisten autonomen Ozeanfahrzeuge können sie in den Meeresboden eindringen und Sedimentkerne sowie die darin lebenden Kreaturen einfangen. Es ist wie ein Roomba, der auch Bodenproben nimmt und einen schwarzen Humor in Bezug auf Druck hat.

Ingenieure haben jahrelang bei WHOI, NOAA und NASA an diesen Entwürfen getüftelt. Die Prototypen waren für Tauchtiefen von 11.000 Metern ausgelegt – dem tiefsten Teil des Marianengrabens. Sie haben zwei kommerzielle Einsätze absolviert, aber diese Expedition ist ihr größter Test: Betrieb über große Entfernungen über mehrere Wochen mit mehreren Instrumenten. Mit der Rainier als Heimatbasis schwimmen sie jeweils 10 Kilometer aus, machen eine hochauflösende Aufnahme pro Sekunde und nehmen bis zu acht physische Proben vom Meeresboden.

Wenn alles gut geht, könnte dies dazu beitragen, die Fahrzeuge als Werkzeug für Regierungsbehörden, Wissenschaftler und Unternehmen zu etablieren, die die enorm wenig erforschte Tiefsee erkunden wollen. Derzeit müssen Wissenschaftler auf begrenzte Zeit an teuren, staatseigenen Tauchbooten warten. „Ein Großteil dieser Region, die wir vermessen … wurde noch nie im Detail erforscht“, sagt Orpheus-Mitbegründer Jake Russell. „Alles, was wir sehen, wird für NOAA und für die Wissenschaft neu sein.“

Die Orpheus-Tauchboote sind autonome Unterwasserfahrzeuge (AUVs), die auf vorprogrammierten Befehlen und Entscheidungen in Echtzeit basieren, ohne Verbindung zu einem Schiff. Aber anders als traditionelle gleitende AUVs sind sie kurz und stämmig mit kleinen Beinen – besser für sanfte Landungen und das Absaugen von Sedimentkernen. Wenn sie landen, heben sie ab, stoßen ein paar Fuß vor und setzen sich wieder in hüpfender Manier. Denk an ein Pogo-Stick, aber für die Wissenschaft.

Ihre Körper bestehen hauptsächlich aus syntaktischem Schaum (dem gleichen Material, das James Cameron 2012 zum Marianengraben trug – er spendete überschüssiges Material für frühere Orpheus-Prototypen), mit Elektronik in dicken Glaskugeln. Mit unter zwei Metern Länge und unter 270 kg sind sie laut Russell die kleinsten – und günstigsten – Ozeanfahrzeuge, die auf 6.000 Meter abtauchen können. Sie sind dafür ausgelegt, zukünftige Flotten von Roboter-Entdeckern zu bevölkern.

„Jedes Mal, wenn man Dinge in der Tiefsee tut, geht man das Risiko ein, dass etwas, das man über Bord [eines Schiffes] bringt, vielleicht nicht zurückkommt“, sagt Victoria Orphan, Geobiologin am Caltech, die im Frühjahr 2024 mit einem Orpheus-Fahrzeug an einer wissenschaftlichen Kampagne zur Untersuchung von Tiefsee-Methanaustritten vor den Aleuten Alaskas arbeitete. Ein Fahrzeug aus bestehenden Flotten (betrieben von NOAA, WHOI und MBARI) zu verlieren, kann katastrophal sein, angesichts der begrenzten Zeit, um die Wissenschaftler bereits konkurrieren.

Während dieser Expedition erschwerten eisige Temperaturen und steile Topographie die Arbeit, sodass das Tauchboot die vollen drei Wochen brauchte, um hochauflösende Fotos zu erhalten. Aber Orphan bleibt begeistert: „Es gibt eine Menge echter, unbekannter Wissenschaft genau an dieser Grenzfläche zwischen Sediment und Meeresoberfläche.“

Russell stellt sich vor, die Fahrzeuge mit Nutzlasten zu kombinieren, die chemische Sickerstellen, Sedimentfahnen, DNA von Meereslebewesen oder die magnetische Anziehung vergrabener Kabel erfassen. Die Fahrzeuge sind „das Beste aus beiden Welten“, sagt Tiefseeökologe Andrew Sweetman von der Scottish Association for Marine Science. Sie durchstreifen große Gebiete wie ein AUV, tragen aber