Forschung

Mond-Roboter aus Bremen, die nicht ins All dürfen

Krater überwinden oder Proben sammeln - viele der Aufgaben von Weltraumrobotern zur Erforschung von Planeten und Monden klingen recht einfach. Doch sie stellen Wissenschaftler vor enorme Herausforderungen.

dpa
Sa, 20. Aug 2016, 0:01 Uhr
Panorama

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Roboter Sherpa TT fährt eine Kraterlandschaft entlang. | Foto: dpa — Roboter Sherpa TT fährt eine Kraterlandschaft entlang. Foto: dpa

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Es klingt wie Science-Fiction, ist aber bereits jetzt Realität. Im Deutschen Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz in Bremen (DFKI) werden Roboter gebaut, die in ähnlicher Form autonom Missionen im All – etwa auf anderen Planeten oder dem Mond – durchführen könnten.

Steil und unwirtlich liegt die Mondlandschaft vor "Sherpa TT". Felsbrocken und kleine Krater machen den Anstieg für den Weltraumroboter zur Herausforderung. Langsam setzt sich die Maschine in Bewegung und schiebt sich auf ihren Rädern den Hang hinauf. Gesteuert wird "Sherpa TT" von Florian Cordes – und beide stehen nicht auf dem Mond, sondern in einer großen Halle des Robotics Innovation Center des DFKI. Eine riesige, detailgetreue Mondlandschaft wurde hier nachgebaut, auf der der Einsatz von Robotern im Weltraum unter möglichst realen Bedingungen getestet werden soll. "So hoch wie gerade ist er noch nie geklettert", sagt Cordes etwas sorgenvoll. Der steile Anstieg auf dem harten Untergrund ist eine Belastung für die Maschine.

"Sherpa TT" ist einer von vielen Robotern, mit denen am Institut Tests und Messungen für die Arbeit im Weltraum durchgeführt werden. "Viele Situationen, die im Weltall auftreten, können wir hier nahezu perfekt simulieren", sagt Frank Kirchner, der das Roboter-Zentrum leitet.

Ins All wird keine der Maschinen fliegen: "Dafür sind die gar nicht gebaut. Das wäre viel zu teuer", erklärt Kirchner. Die Ergebnisse werden später auf echte Weltallroboter übertragen. Derzeit etwa arbeitet sein Team an einem Forschungsauftrag, bei dem es darum geht, den Abstieg von Robotern in einen steilen, bislang unerforschten Mondkrater vorzubereiten.

Dort sollen die Geräte Proben nehmen und den Krater selbstständig wieder verlassen. Klingt recht unkompliziert, ist für die Wissenschaftler jedoch eine enorme Herausforderung. Schließlich muss das Gerät genau wissen, welche Glieder es wann und in welcher Höhe bewegen muss, um einen sandigen Untergrund zu überwinden – und das idealerweise völlig autonom, also ohne Fernsteuerung.

Viele Simulationen führen die Wissenschaftler am Computer durch, wo sich auch Bedingungen wie der Sauerstoffgehalt der Atmosphäre oder die Gravitation nachstellen lassen. In Deutschland arbeiten Dutzende Institute an der Entwicklung von Robotersystemen. Auf Wettbewerben lassen sie ihre Maschinen gegeneinander antreten.

"Ehrlich gesagt waren wir vor 40 Jahren schon deutlich weiter", sagt Kirchner und schmunzelt. Zu Beginn der 70er Jahre stellte die Nasa ihr Apollo-Programm ein, bei dem 1969 der erste Mensch den Mond betreten hatte. "Das Ende des Programms bedeutete auch das Ende der Forschung in diesem Bereich", erklärt der Forscher. "Hätte man das Programm fortgesetzt, wäre all das, was wir gerade ausprobieren, schon gar kein Problem mehr."

"Mit den kleinen Robotern derzeit lassen sich ja keine Planeten auskundschaften", meint auch Markus Grebenstein. Er ist Abteilungsleiter am Institut für Robotik und Mechatronik des Deutschen Luft- und Raumfahrtzentrums. "Die Maschinen brauchen bis zu fünf Jahre, um 25 Kilometer zurückzulegen. Im Weltall geht alles unglaublich langsam." Sinnvoll wären deshalb autonome Systeme, die etwa eine Basis auf einem Planeten bauen könnten und von dort in großer Zahl Erkundungsfahrten starten. "Das sind die Dinge, an denen die Forschung gerade arbeitet", sagt Grebenstein.

Dennoch ist Kirchner überzeugt, dass die Weltraumrobotik zum Innovationstreiber auch für Techniken auf der Erde werden könnte. "In der Medizin etwa lassen sich schon viele Beispiele finden, die unsere Ergebnisse anwenden", sagt er.

Ressort: Panorama