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Nasa-Entwicklung: Radar aus der Raumfahrt für Katastrophenhelfer

Foto: PHILIPPE LOPEZ/ AFP

Nasa-Technik für Erdbeben-Helfer Radarblick durch den Schutt

Mit einem tragbaren Radargerät sucht die Nasa nach verschütteten Katastrophen-Opfern am Boden. Ein erster Einsatz der Technik aus der Raumfahrt nach dem verheerenden Erdbeben in Nepal war nun erfolgreich.
Von Philipp Hummel

Suchtrupps haben mithilfe eines neuartigen mobilen Radargeräts vier Menschen in der zentral-nepalesischen Stadt Chautara unter Trümmern geortet und schließlich befreit. Der rettende Apparat namens Finder ("Finding Inviduals for Disaster and Emergency Response") ist ein von der Nasa und dem US-Heimatschutzministerium (DHS) entwickeltes tragbares Messgerät zur Suche nach Verschütteten. Es kann Herzschlag und Atmung eines Menschen laut Nasa-Angaben auf Entfernungen von dreißig Metern durch die Luft und auf sieben bis zwanzig Meter durch Hindernisse wie massiven Beton oder Matsch und Schutt registrieren.

Die Radartechnik steckt in einem sandfarbenen Koffer, so groß etwa wie das Handgepäck, das man noch eben in ein Flugzeug mitnehmen darf. Damit verbunden ist ein robuster Laptop zur Steuerung, eingepackt in einen schützenden Plastikrahmen mit Sichtfolie.

Die Mikrowellen-Strahlung, die der Radarsender abgibt, wird von Gegenständen und Objekten in der Nähe reflektiert. Diese Reflexionen können Sensoren im Koffer messen. Im Muster des reflektierten Signals lässt sich der Rhythmus des sich hebenden und senkenden Brustkorbs eines Überlebenden entdecken.

Winzige Bewegungen durch Atmung und Herzschlag

"Bei einem Atemzug bewegt sich die Brust etwa um einen Zentimeter. Der Herzschlag verformt den Brustkorb um circa einen Millimeter", sagt Jim Lux, der Leiter des Finder-Projekts am Jet Propulsion Laboratory (JPL), einer Großforschungseinrichtung der Nasa und des California Institute of Technology am Rande von Los Angeles.

"Wir suchen systematisch diese kleinsten Veränderungen in der Umgebung", erklärt Lux. "Der Schutt verändert sich nicht. Wenn sich der Brustkorb des Opfers bewegt, können wir das messen, indem wir alle Signale, die nicht von einer Bewegung stammen, wegfallen lassen."

Der Ursprung der lebensrettenden Radartechnik liegt in der Raumfahrt. JPL betreibt für die Nasa das Deep Space Network, ein weltweites Netz großer Antennen und Teleskope, die Satelliten und Raumsonden kontrollieren und steuern. Um die minimalen Veränderungen der Position einer Sonde im Orbit um einen Planeten zu messen oder ein Raumgefährt im All zu navigieren, messen Forscher mit Radarstrahlen geringste Ortsveränderungen auf Milliarden Kilometer Entfernung. Auch minimale Höhenveränderungen auf der Erdoberfläche werden mit Radarsignalen aus dem All erfasst.

In Chautara hatte das Erdbeben vom 25. April besonders heftige Schäden hinterlassen. Die Kleinstadt, mit ihren knapp 6000 Einwohnern auf etwa 1600 Metern Höhe gelegen, war zu großen Teilen zerstört worden. Hilfsmaßnahmen der Regierung ließen auf sich warten. Am 29. April brachte ein Mitarbeiter eines Industriepartners des Finder-Projekts zwei der Mikrowellendetektoren nach Chautara. Mit ihnen konnte er bei zwei eingestürzten Gebäuden den Herzschlag von je zwei verschütteten Personen unter einer drei Meter dicken Schicht von Schutt und Matsch orten und sie so retten.

"Ein oder zwei Bier für diese tolle Leistung"

"Natürlich wünscht sich niemand, dass Katastrophen geschehen", sagt Reginald Brothers, Untersekretär für Wissenschaft und Technik am DHS. "Aber Geräte wie dieses sind eben dafür gemacht zu helfen, wenn unsere schlimmsten Albträume wahr werden." Der Härtetest für jede Technologie bestehe darin zu beweisen, wie gut sie im Feld funktioniert. Den hat der Finder bei seinem ersten Einsatz in Nepal offenbar bestanden.

Gregory Charvat, Experte für Radartechnik, Unternehmer und ehemals Forscher am Massachusetts Institute of Technology zeigt sich angetan von der Erfolgsmeldung. Das Gerät sei eines der ersten erfolgreichen Beispiele für die Kombination von langwelliger elektro-magnetischer Strahlung und Kurzreichweiten-Radar. "Wenn ich je einen der Ingenieure treffe, hoffe ich, ich kann ihm ein oder zwei Bier für diese tolle Leistung ausgeben", so Charvat.

Doch nicht jeder Fachmann ist so enthusiastisch. Massimo Donelli von der Universität Trient in Norditalien hat selbst ein Radar-Ortungssystem für Verschüttete entwickelt. Menschen unter drei Metern Schutt und Schlamm zu finden, erscheint ihm mit der gegenwärtigen Technik unrealistisch. "Ich habe von diesem Gerät noch nie in den hochrangigen Fachjournalen oder bei Konferenzen gehört", sagt Donelli. "Sicher, der technische Ansatz ist vielversprechend. Aber nach meinem Kenntnisstand sind Reichweite und Auflösung sehr begrenzt."

Zwar geben die Macher des Geräts zu, dass sie noch nicht in der Lage sind, die genaue Position eines Menschen unter einem Schutthaufen festzustellen. Außerdem dauern die Messungen noch länger als erwünscht, nämlich einige Minuten. Die Entwickler hoffen aber, die Technik mit der Zeit als Standardausrüstung für Ersthelfer in Katastrophenfällen zu etablieren. Es soll demnächst für unter 10.000 Dollar auf den Markt kommen. Dann könnte es die Suche mit Hunden, akustischen und optischen Suchgeräten ergänzen.

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