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Bruno im Alleingang

Airbus Defence and Spaces Mars-Rover demonstriert eigenständige Navigationsfähigkeit. Der jüngste von Airbus Defence and Space-Ingenieuren in Großbritannien entwickelte Prototyp des Mars-Rovers demonstrierte am 1. September in Stevenage vor einer Gruppe Journalisten in einer speziell nachgebildeten Mars-Landschaft, einem so genannten „Mars Yard“, seine Fähigkeit zur eigenständigen Navigation.

 

Bruno demonstriert eigenständige Navigationsfähigkeit

Nach dem kürzlich erfolgten Abschluss der Arbeiten am GNC- (Guidance, Navigation and Control)System stand zum ersten Mal eine Technologie öffentlich auf dem Prüfstand, die diesen Rover – mit dem Spitznamen Bruno – einzigartig macht. Während frühere Rover bis zur Übermittlung neuer Ansteuerungsbefehle von der Bodenstation lange Zeit warten mussten, wird Bruno in der Lage sein, seinen eigenen Kurs über die unebene, mit Geröll übersäte und gefurchte Oberfläche des Roten Planeten zu bestimmen und dabei Gefahrenquellen wie Felsen, Abhänge und Senkungen zu erkennen, um so die geeignete Route zu einem bestimmten Zielort zu planen. Die menschliche Eingabe beschränkt sich dabei auf die Koordinaten eines Zielpunkts; Bruno erarbeitet den besten Weg dorthin und zuckelt los.

Weniger Wartezeiten bedeuten, dass Bruno mehr Zeit für den Fortschritt seiner Mission verwenden kann – die Erforschung unseres Nachbarplaneten auf Anzeichen früheren oder gar jetzigen Lebens. Dr. Jim Clemmet, Airbus Defence and Spaces leitender Ingenieur für Rover-Fahrzeuge, drückt das so aus: „Haben wir mehr autonome Systeme an Bord, können wir in der gleichen Zeit mehr wissenschaftliche Arbeit leisten und hoffentlich auch größere Strecken zurücklegen.“

3D-Geländemodell

Brunos GNC-System verwandelt Aufnahmen seiner Umgebung, die von Stereokameras auf seinem zwei Meter hohen Mast aufgenommen werden, in ein 3D-Geländemodell um und errechnet dann mit Hilfe von Algorithmen eine „Navigationskarte“ mit einem gekennzeichneten Pfad, der die als nicht navigierbar eingestuften Bereiche – wie unüberwindbare Hindernisse und unsichere Zonen – auf dem Weg des Rovers zum Bestimmungsort umgeht.

Im „Mars Yard“-Test stellte Bruno unter Beweis, dass er ein unüberwindbares Hindernis auf seinem direkten Weg zum Zielort erkennen (in diesem Fall eine Anhäufung von Felsbrocken), einen Kurs festlegen und diesem folgen konnte, um dieses Hindernis Schritt für Schritt zu umgehen, um schließlich erfolgreich sein Ziel zu erreichen.

Bruno im „Mars Yard“

Er stellte auch seine Fähigkeit unter Beweis, die Richtung während der Fortbewegung in Echtzeit anzupassen, wie beispielsweise durch eine Rechtssteuerung zum Ausgleich für eine geringfügige Linksabweichung beim Überqueren eines größeren Felsbrockens. Dies ist ein erheblicher Fortschritt gegenüber seinen Vorgängern, die keine Kurskorrekturen dieser Art während der Fortbewegung durchführen konnten. „Kann man beim Fahren eigene Fehler nicht korrigieren“, erklärt Richard Lancaster, Airbus Defence and Spaces leitender Steuerungs- und Regelungsanalyst, „muss man größere Abweichungen vom gewählten Pfad zulassen, um mögliche Kursabweichungen zu berücksichtigen. Mit den geringeren Abweichungen bei diesem System können wir uns mit mehr Gelassenheit in komplexeres Gelände wagen.“

Der Rover-Prototyp wurde im Rahmen des ExoMars-Programms der Europäischen Weltraumorganisation ESA zusammen mit der NASA für die Erforschung des Mars entwickelt. Ursprünglich waren für diese Mission zwei Rover geplant, ein europäischer und ein amerikanischer, die zusammen zum Mars reisen und am gleichen Punkt auf dem Roten Planeten landen sollten. In letzter Zeit führten jedoch Haushaltskürzungen und Programmanpassungen zu einer Änderung der Mission, sodass nun ein einzelner Rover zur Erforschung unseres Nachbarplaneten auf den Weg gebracht werden soll. Der Start soll im Jahr 2018 erfolgen.

Airbus Defence and Space steht bei der Unterstützung der ExoMars-Mission und besonders des Rovers an vorderster Front und arbeitet weiter an der Entwicklung von Technologien zur Risikominimierung. Die Überlegenheit des in Großbritannien entwickelten autonomen Navigationssystems, die Bruno am 1. September in Stevenage so souverän bewies, spricht stark für dessen Einbau in den Rover, der im Jahr 2018 tatsächlich zum Mars fliegen wird. Die Bestätigung der Mission wird in Kürze erwartet.

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