PERASPERA-Programm

PERASPERA-Programm

EU-Partner testen innovative Software für Weltraumroboter

Als robotische Testplattform dient in Marokko der hybride Schreit- und Fahrrover SherpaTT des DFKI. Bild: DFKI
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Bevor Weltraumtechnologien tatsächlich im Orbit oder auf fremden Planeten zum Einsatz kommen, müssen sie auf der Erde getestet werden. Im Rahmen des Strategic Research Clusters (SRC) on Space Robotics Technologies der Europäischen Union entwickelt ein Konsortium europäischer Partner Kerntechnologien für eine neue Generation von Weltraumrobotern. Unter Koordination des Deutschen Forschungszentrums für Künstliche Intelligenz (DFKI) soll die im Cluster entwickelte Software nun auch außerhalb des Labors auf die Probe gestellt werden – im Rahmen einer vierwöchigen Feldtestkampagne am nördlichen Rand der Sahara. Als robotische Testplattform dient der hybride Schreit- und Fahrrover SherpaTT.

Der Strategic Research Cluster (SRC) on Space Robotics Technologies hat zum Ziel, die europäische Forschung und Entwicklung im Bereich der Weltraumrobotik voranzutreiben. Unter Beteiligung der European Space Agency (ESA), des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) und den nationalen Weltraumagenturen Frankreichs, Spaniens, Italiens und Großbritanniens plant das Projekt „PERASPERA“ die Ziele des Strategic Research Clusters und überwacht die Umsetzung in aktuell sechs Teilprojekten.

Wichtiger Bestandteil des Clusters sind umfangreiche Tests und Evaluierungsmaßnahmen für die darin entwickelten Technologien. Dazu gehört die vom Robotics Innovation Center des DFKI im Rahmen des Teilprojekts FACILITATORS – das von der spanischen Firma GMV geleitet wird – koordinierte Feldtestkampagne in Marokko. Dabei stellen DFKI, GMV und weitere europäische Partner vom 15. November bis 15. Dezember 2018 die in den Teilprojekten ERGO und INFUSE entwickelten Softwaretechnologien erstmals außerhalb des Labors unter realitätsnahen Bedingungen auf die Probe.

Auf dem Prüfstand: Innovative Softwareframeworks für Autonomie und Datenfusion

Im PERASPERA-Teilprojekt ERGO erarbeitete ein Team europäischer Partner ein Softwareframework, das den robusten und autonomen Betrieb von Robotern im Rahmen von Weltraummissionen ermöglicht. Dies wurde mithilfe der im Teilprojekt ESROCOS erarbeiteten Softwareentwicklungsumgebung für Weltraumroboter umgesetzt, an der auch das Robotics Innovation Center des DFKI mitgewirkt hat. Das Konsortium des INFUSE-Projekts, zu dem ebenfalls das DFKI gehört, realisierte ein umfassendes Framework zur Fusion heterogener Sensordaten, um eine möglichst präzise Bewegungsplanung und Navigation von Weltraumrobotern zu erreichen. Als robotische Testplattform für die innovativen Softwaretechnologien dient in Marokko der hybride Schreit- und Fahrrover SherpaTT des DFKI, der bereits 2016 zusammen mit weiteren Robotersystemen erfolgreich eine Weltraummission in der Halbwüste des US-Bundestaates Utah simulierte.

Die Mission: DFKI-Roboter durchquert autonom die Wüste

Die geplante Feldtestkampagne ist von planetaren Erkundungsszenarien wie der NASA Mars Sample Return Mission inspiriert. Mithilfe der neuen Softwaretechnologien soll SherpaTT eine autonome Langstreckenmission absolvieren. Um eine Bodenprobe am Zielort zu entnehmen, legt der Rover eine kilometerlange Strecke in der von weiten Ebenen, aber auch steilen Hängen und Schluchten geprägten marokkanischen Wüstenlandschaft zurück. Dabei muss er seinen Weg selbstständig planen und auf Unvorhergesehenes reagieren, beispielsweise sich auf sich ändernde Untergrundbedingungen einstellen und Hindernisse überwinden.

Der Zeitplan

Während der Feldtests sind die beteiligten Wissenschaftler in einem Hotel außerhalb der Wüste untergebracht. Die erste Phase der Testkampagne dient der Vorbereitung: Integrations- und Reparaturarbeiten werden in einer Werkstatt durchgeführt, erste Tests auf einem nahliegenden Testgelände mit natürlichen Sanddünen. Anschließend begibt sich das Forscherteam für die finalen Tests in die Sahara, um dort die Langstreckenmission mit SherpaTT zu absolvieren. Ein temporäres Zeltlager dient währenddessen als Basis- und Kontrollstation.

Das PERASPERA-Programm des Strategic Research Clusters (SRC) on Space Robotics Technologies wird seit 2014 im Rahmen des Förderprogramms Horizon 2020 der Europäischen Union gefördert. (ig)

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