Bei der Erkundung von Mond und Mars sind Robotersysteme extremen Bedingungen ausgesetzt: unwegsamem Gelände, Staub, steilen Hängen und langen Einsatzzeiten ohne Wartung. Ein Blick zurück auf die Space Tech Expo Europe 2024 in Bremen zeigt ein Exponat, das diese Herausforderungen besonders gut veranschaulicht: den Rover Coyote III, entwickelt vom Robotics Innovation Center des DFKI in Zusammenarbeit mit der Universität Bremen.
In unserem Gespräch mit Raúl Dominguez, M.Sc., und Amrita Suresh, M.Sc., wurde deutlich, wie mechanische Innovation, künstliche Intelligenz und Systemarchitektur Hand in Hand arbeiten, um künftige Missionen auf festen Himmelskörpern zu ermöglichen.
Der Rover Coyote III ist eine modulare Plattform für die Weltraumexploration, die für hohe Mobilität in unstrukturiertem Gelände ausgelegt ist. Sein markantestes Merkmal ist ein hybrides Rad-Bein-Konzept, bei dem sternförmige Räder mit mehreren „Beinen“ in einem einzigen Antriebssystem kombiniert werden.
Diese Konstruktion ermöglicht es dem Rover, Hindernisse zu überwinden, Stufen zu erklimmen und sich selbst auf lockerem Untergrund sicher fortzubewegen. Genau diese Fähigkeiten sind gefragt, wenn künftige Lander-Missionen Gesteinsproben untersuchen, Ressourcen kartieren oder den Aufbau von Infrastruktur auf Planetenoberflächen unterstützen sollen.
Heute kommt Coyote III im Projekt Persim zum Einsatz. Raúl Domingez fasst das Ziel des Projekts in einem einzigen Satz zusammen:
„The objective of the project is to find resources on planetary surfaces for sustainable space exploration.“
Rover wie Coyote III sind daher nicht nur Demonstratoren für neue Fortbewegungskonzepte, sondern auch wichtige Bausteine für eine langfristige robotische Präsenz auf anderen Himmelskörpern.
Das Robotics Innovation Center des Deutschen Forschungszentrums für Künstliche Intelligenz (DFKI) in Bremen arbeitet an einem breiten Spektrum robotischer Systeme. Die Forschung reicht von laufenden Robotern und humanoiden Plattformen bis hin zu Exoskeletten, Unterwasserrobotik und Speziallösungen für extreme Umgebungen.
Gemeinsam mit der Universität Bremen entwickeln die Teams Technologien, die später bei Weltraummissionen, in maritimen Anwendungen oder im industriellen Umfeld zum Einsatz kommen können. Viele der Systeme sind modular aufgebaut, sodass sich mit derselben Basisplattform unterschiedliche Missionen und Nutzlasten realisieren lassen..
Neben dem einzelnen Rover spielt das Zusammenspiel mehrerer Systeme eine zentrale Rolle. Amrita Suresh, M.Sc., ist im Bereich der Schwarmrobotik tätig und beschreibt den Ansatz wie folgt:
„In swarm robotics, we try to apply AI to a team of robots to explore different planets, such as Mars, and gather planetary information so that humans can one day colonize Mars.“
Anstatt einen einzelnen großen Rover zu steuern, werden viele kleinere Einheiten eingesetzt, die sich untereinander abstimmen, Informationen austauschen und Aufgaben aufteilen. Intelligente Algorithmen helfen dabei, interessante Bereiche zu identifizieren und Daten effizient zu erfassen, während gleichzeitig das Risiko verringert wird, dass der Ausfall eines einzelnen Roboters die gesamte Mission gefährdet.
Solche Schwarmkonzepte könnten künftig genutzt werden, um Landeplätze zu erkunden, Rohstoffvorkommen zu kartieren oder den Aufbau von Infrastruktur vorzubereiten – lange bevor bemannte Missionen eintreffen.
Systeme wie Coyote III und Schwarmroboter für planetare Missionen stellen sehr hohe Anforderungen an Elektronik und Komponenten. Sensoren für Navigation und Geländeerfassung, robuste Recheneinheiten, leistungsstarke Antriebssteuerungen, Kommunikationsschnittstellen und das Energiemanagement müssen unter Vakuumbedingungen sowie bei Temperaturwechseln und Strahlung zuverlässig funktionieren.
Hier setzt das Portfolio an MSA-Components und Hi-Rel-Solutions by Steliau Technology an. Weltraumtaugliche Speicher, Sensoren, Steckverbinder, Leistungselektronik und weitere hochzuverlässige Komponenten bilden die Grundlage dafür, dass innovative Robotersysteme das von Forschungseinrichtungen und Raumfahrtbehörden geforderte, bewährte Zuverlässigkeitsniveau erreichen.
Das Interview mit Raúl Domingez und Amrita Suresh wurde während der Space Tech Expo Europe 2024 in Bremen aufgezeichnet und unterstreicht, wie stark sich die Region Bremen im Bereich der Weltraumrobotik entwickelt hat.
MSA Components freut sich darauf, diese Gespräche auf der Space Tech Expo Europe 2025 fortzusetzen und gemeinsam mit Forschungseinrichtungen und der Industrie zu erörtern, wie zuverlässige Elektronik künftige Explorationsmissionen zum Mond und Mars unterstützen kann.
DFKI ist die Kurzform für Deutsches Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz GmbH.
Hinweis für Besucher: Unser Team ist gemeinsam mit unseren Partnern 3D PLUS, Omnetics und Exxelia am Stand F11 vor Ort.
