Ein Astronaut wird mehrere Roboter auf der Erde steuern … vom Weltraum aus

Das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) veranstaltet eine Reihe von Fernautomatisierungsexperimenten, bei denen ein Astronaut auf der Internationalen Raumstation einen Roboter auf der Erde steuert. Über einige ihrer Erfolge haben wir bereits berichtet. Jetzt ist es Zeit für die nächste Experimentrunde, bei der ein Astronaut auf der Internationalen Raumstation vier separate Roboter steuert, um eine Mission auf der Erde durchzuführen.

Die Verrichtung von Arbeiten auf der Erde, die Menschen problemlos erledigen können, wirft möglicherweise die Frage auf, warum sich Roboter überhaupt darum kümmern sollten. Ganz einfach: Die sogenannten Surface Avatar Experiments sollen als Machbarkeitsnachweis für die Bedienung eines Roboters auf der Oberfläche eines für Menschen unbequemen Objekts dienen. Beispielsweise wird das Lunar Gateway theoretisch irgendwann in diesem Jahrzehnt seinen Betrieb rund um den Mond aufnehmen. Astronauten, die am Gateway arbeiten, können Roboter auf der Oberfläche steuern und Aufgaben wie den Bau von Landeplätzen und die Entnahme von Proben für die Rückkehr zur Erde ausführen.

Es gibt viele Dinge, die Roboter-Entdecker tun können, von denen viele ohne menschliche Aufsicht viel schneller wären. Der Surface Avatar zielt darauf ab, diese Aufgaben zu simulieren, einschließlich der Verzögerungen, die Bediener erleben könnten, wenn sie versuchen, Roboter mit einer Verzögerung von bis zu 800 Millisekunden zu bedienen.

Diese Verzögerung kann frustrierend sein, insbesondere wenn einige der fortschrittlicheren Roboter der Surface Avatar-Reihe ausgeführt werden. Die Astronauten werden im Rahmen der Mission vier verschiedene Roboter steuern. Drei davon wurden im Deutschen Raumfahrtkontrollzentrum in Oberpfaffenhofen, Deutschland, vorbereitet und startbereit. Dazu gehören ein Lander mit einem Roboterarm zum Laden von Proben (denken Sie an die Mars-Sample-Return-Mission), ein humanoider Roboter namens Rollin‘ Justin, der menschliche Operationen auf der Oberfläche nachahmen soll, und ein Roboterhund namens Bert. Ein vierter Roboter, der noch keinen Namen hat, ist anderswo in den Niederlanden im Bau. Es wird ein Rover mit Roboterarmen sein.

Es ist noch nicht klar, was jeder dieser Roboter im Rahmen des Experiments tun muss, es wird jedoch angenommen, dass das niedliche Aussehen von Burt ausreichen könnte, um seinen Entwurf zu rechtfertigen. Die Unklarheit ist jedoch gewollt, denn die Forscher des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt möchten nicht, dass die Astronauten im Voraus wissen, woran sie arbeiten werden, sodass es sich eher um eine tatsächliche Mission handelt, bei der nicht unbedingt Zeit für die Vorbereitung vorhanden ist .

Die Vorbereitung früherer Iterationen der Surface Avatar-Erlebnisse dauerte jedoch einige Zeit. Experimente wie Haptics-1 und die Interact Centaur-Mission haben verschiedene Konzepte demonstriert, die für die Fernbedienung nützlich wären, etwa haptisches Feedback auf Joysticks und die Möglichkeit, Objekte an bestimmten Orten zu platzieren. Einige der für die aktuelle Mission geplanten Roboter wurden sogar in früheren Runden getestet, etwa Justin und Bert. Dies ist jedoch das erste Mal, dass alle vier gleichzeitig gesteuert werden.

Zur Unterstützung dieser Steuerung verfügen die Forscher des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt über einen Joystick mit sieben Freiheitsgraden und Force-Feedback, der die Schwerkraft und die Wirkung von Druck auf Objekte simulieren soll. Es soll es den Astronauten ermöglichen, alle vier Roboter bestmöglich zu steuern.

Sie werden nicht viel Zeit zur Vorbereitung haben, selbst wenn sie nur begrenzte Kenntnisse über die Kontrollen und Ziele des Experiments haben. Ein namenloser Astronaut, der sich derzeit auf der Raumstation aufhält, wird irgendwann in diesem Sommer einige Aufgaben für die Surface Avatar-Experimente übernehmen. Ein weiterer Astronaut, der einige frühere Surface Avatar-Experimente abgeschlossen hat, Andreas Mogensen, wird dabei helfen, die Arbeiten Anfang 2024 abzuschließen, wenn er zur Internationalen Raumstation zurückkehrt. Beide Experimente werden ein weiterer Schritt für den Menschen in Richtung einer umfassenderen Koordination mit Robotern sein, die ein wesentlicher Bestandteil der Erforschung unseres Sonnensystems sein wird.

Erfahren Sie mehr:
Europäische Weltraumorganisation / Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt – Der nächste Schritt zur Bedienung von Robotern aus dem Weltraum
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Leitbild:
Bild des Interact Rover, eines der ferngesteuerten Fahrzeuge, die in Surface Avatar-Erlebnissen verwendet werden.
Bildnachweis – Europäische Weltraumorganisation / Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt