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Cybugs unterstützen das Militär: Kakerlaken und Käfer helfen bei der Spionage

Hirschkäfer mit Mikrochip – im Auftrag des US-Verteidigungsministeriums entwickelt die Darpa-Behörde immer kleinere Überwachungssysteme.

Hirschkäfer mit Mikrochip – im Auftrag des US-Verteidigungsministeriums entwickelt die Darpa-Behörde immer kleinere Überwachungssysteme.

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DARPA

Sie sammeln alles, was an Daten zu sammeln ist. Dazu fliegen Überwachungsflugzeuge, Ballons und Drohnen durch die Lüfte, jüngst auch ein unbemannter Raumgleiter namens „X-37B“. Kameras liefern hochauflösende Bilder. Satelliten und Weltraumüberwachungsteleskope kreisen um die Erde. Mithilfe von Antennenrotoren auf den US-Botschaften werden Telefone angezapft. Hacker dringen in die Computernetzwerke von Firmen und Ministerien anderer Staaten ein und knacken E-Mail-Konten. Programme wie „Birdwatcher“ analysieren verschlüsselte Signale.

Aber das ist noch längst nicht alles. Noch ist die Überwachung nicht total, noch entgehen den Datensammlern Informationen, die vielleicht bei Gesprächen in einem Badezimmer, im Keller eines Hauses oder auf einem Spaziergang im Wald aufzufangen wären. Um auch noch in die letzte Nische eindringen zu können, müssen die Überwachungsmittel so klein wie möglich sein und möglichst keinen Verdacht erregen. Wie aus einem Science-Fiction-Film wirken daher die neuesten Entwicklungen: die Umwandlung von winzigen Tieren in Überwachungswerkzeuge.

Schon im Zweiten Weltkrieg setzte die US-Navy Delfine ein, um – mit speziellen Sensoren ausgestattet – Minen aufzuspüren. Diese entschärften sie, indem sie mit ihren Nasen den elektromagnetischen Stromkreis unterbrachen. Im Vergleich zu den heute eingesetzten tierischen Robotern aber wirkten diese Delfine mit ihren am Kopf befestigten Metallplatten wie prähistorische Ungeheuer.

Winzige Kakerlaken-Roboter

Heute arbeiten wissenschaftliche Einrichtungen im Auftrag der Defense Advanced Research Projects Agency (Darpa) – einer Behörde des US-Verteidigungsministeriums – an winzigen, unverdächtigen Drohnen. Forscher basteln seit Jahrzehnten an sogenannten Micro Air Vehicles (MAVs), fliegenden Robotern von der Größe kleiner Insekten, die ideal für Spionagetätigkeiten wären. Sie entwarfen Miniroboter, die wie Kakerlaken Wände erklimmen konnten, oder nur wenige Gramm wiegende, heuschreckenartige Roboter, die mit einem Sprung das 20-Fache ihrer eigenen Größe übersprangen.

Doch die Wissenschaftler stießen dabei auf ein bislang nicht zu überwindendes Hindernis: die Energieversorgung. Sie brauchten eine Energiequelle, die sowohl leicht als auch stark genug ist, die Roboter zu steuern und Chips, Mikrofone oder Kameras zu versorgen. Forscher und Techniker arbeiten intensiv daran, das Beispiel von Insekten zu kopieren und durch Bewegung erzeugte Energie in ausreichend Antriebskraft zu verwandeln, um die Miniroboter zum Fliegen zu bringen. Doch noch ist dieses Problem nicht gelöst. Darum sind Forschungseinrichtungen in den USA längst dabei, völlig unverdächtige Spione zu kreieren: Lebende Insekten, an denen ein paar winzige Veränderungen vorgenommen werden. Unter anderem pflanzt man ihnen Stimulatoren oder Elektroden ins Nervensystem. Wissenschaftler haben herausgefunden, dass es viel einfacher ist, ein Insektenhirn und damit das Verhalten des Tieres zu kontrollieren, als fliegende Mini-Roboter zu bauen.

Die Firma Inscentinel Ltd. hat etwa Bienen darauf abgerichtet, Bomben zu erkennen. Denn Bienen können schon winzige Spuren eines Geruchs, etwa die eines Sprengstoffs, registrieren. Die Bienen werden in einen Behälter gesperrt, in den eine Kostprobe der zu untersuchenden Luft eingeführt wird. Eine Digitalkamera beobachtet die Bienen sehr genau. Wenn diese eine Spur der gesuchten chemischen Substanz entdeckt haben, zeigt die Bilderkennungssoftware, dass die Bienen in Erwartung ihrer Belohnung die winzigen Rüssel (Proboscis) ausstrecken, mit der sie die Nahrung beziehungsweise den Pflanzennektar saugen. Das Gerät gibt das „positive“ Ergebnis an seinen Operateur weiter.

Ursprünglich versuchten die Forscher, die Insekten zu beherrschen, indem sie ihnen Kontrollgeräte auf den Rücken klebten, was aber mit erheblichen Schwierigkeiten verbunden war. Um das Problem der Steuerung der Insekten zu lösen, pflanzen Wissenschaftler den Tieren bereits während des Wachstums- und Entwicklungsprozesses chirurgisch Mikrochips ein, die Nerven und Muskeln mit dem Stromkreis verknüpfen, der die kleinen Insekten steuert. So konnten Käfer „an- und abgestellt“ werden, indem man positive und negative Spannungsimpulse auf Elektrode schaltete, die ihnen beidseitig der optischen Hirnlappen eingepflanzt worden waren. Das Projekt heißt HI-Mems (Hybrid Insect Micro-Electro-Mechanical Systems).

Im bewegungslosen Zustand ihrer Entwicklung – zum Beispiel während der Verpuppung – lassen sich die Insekten einfacher operieren und manipulieren. Die ausgewachsenen Insekten verhalten sich auch mit der eingebauten Hardware völlig normal. So konnten die Forscher den Flug von Motten steuern. Bislang gelang dies allerdings nur in einem kontrollierten Raum mit maximalen Distanzen von 100 Metern. Doch bereits jetzt träumen die Forscher von Fließbändern, an denen Motten serienweise solche Steuerungschips eingepflanzt werden.

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