Airbus Defence and Space

CRUISE control

Fortschrittliches Bedienkonzept für die ISS

Airbus Defence and Space arbeitet an fortschrittlichen Bedienkonzepten für die Internationale Raumstation.

Eigentlich war den Astronauten gar nicht zu warm. Trotzdem drehten Kevin Ford und Chris Hadfield die Heizung im Weltraumlabor Columbus herunter - oder taten jedenfalls so als ob.

Denn beim ersten Test im All war das von Airbus Defence and Space-Forschern im Auftrag der europäischen Weltraumorganisation ESA entwickelte neue System CRUISE (Crew User Interface System Enhancement) sicherheitshalber noch nicht mit den Kontrollsystemen der Internationalen Raumstation (ISS) verbunden.

Die Astronauten Kevin Ford (links) und Chris Hadfield haben das CRUISE Experiment im Columbus Modul durchgeführt (© NASA–CSA)

Die Astronauten Kevin Ford (links) und Chris Hadfield haben das CRUISE Experiment im Columbus Modul durchgeführt

Natürlich drehten die Raumfahrer auch nicht wirklich an Thermostaten oder gar an Heizkörpern, um die Temperatur zu regeln. In dem Hightech-Komplex im Erdorbit geht nichts ohne Computer. Alle Funktionen werden per Point-and-Click gesteuert. Selbst das Ein und Ausschalten der Steckdosen erfolgt nicht durch Betätigen eines Schalters, sondern erfordert das Navigieren durch mehrere Menüs auf einem Monitor. Dabei führt der Astronaut definierte Prozeduren durch. Diese komplexe Bedienung der Raumstation soll CRUISE, das bei Airbus Defence and Space Bremen entsteht, vereinfachen.

CRUISE Projektteam geleitet und koordiniert durch Dr. Jasminka Matevska (zweite von links), Sonja Sievi (links) & Mikael Wolff (ESA) (vierter von links)

CRUISE Projektteam geleitet und koordiniert durch Dr. Jasminka Matevska (zweite von links), Sonja Sievi (links) & Mikael Wolff (ESA) (vierter von links). Das Team wurde durch die Unterauftragnehmer Skytek, Sybernet & TNO unterstützt

Etwa 400 Prozeduren

Denn allein für die Kontrolle des europäischen Columbus-Moduls gibt es etwa 400 solcher Prozeduren, die in unterschiedlichen Zeitabständen oder nach Bedarf durchgeführt werden müssen. Die kann sich niemand merken. Daher gibt es digitale Prozeduren und Checklisten, in denen die erforderlichen Handlungsschritte genau beschrieben sind. In der Regel bedeutet das aber für den Operator die Arbeit mit zwei Computern: Einer listet die Handlungsanweisungen auf, der andere zeigt das Display mit den Funktionselementen, die bedient werden sollen. Der ständige Wechsel zwischen den beiden Monitoren und Tastaturen kostet Zeit und erfordert eine hohe Konzentration.

Die Columbus Laptops bieten bereits eine einheitliche Schnittstelle für das Anzeigen von Displays und die Durchführung von Prozeduren. Wenn für einen Arbeitsschritt einer Prozedur ein spezielles Display benötigt wird, kann dieses auch direkt aus der Prozedur heraus aktiviert werden.

Arbeitsfluss deutlich optimiert

CRUISE PD (Procedural Displays) geht hier aber einen entscheidenden Schritt weiter: Die Datenanzeigen und Schaltflächen für die Durchführung von Steuerungsaufgaben werden nicht mehr in separaten Displays angezeigt, sondern direkt in die Prozedur eingeblendet und in Abhängigkeit vom aktuell durchzuführenden Schritt aktiviert. Hierdurch wird nicht nur die zur Verfügung stehende Bildschirmarbeitsfläche wesentlich besser genutzt, sondern vor allem der Arbeitsfluss deutlich optimiert. Kevin Ford und Chris Hadfield haben das Konzept und die Funktionsweise von CRUISE PD sehr positiv bewertet.

Kevin Ford und Chris Hadfield haben das Konzept und die Funktionsweise von CRUISE PD sehr positiv bewertet

Kevin Ford und Chris Hadfield haben das Konzept und die Funktionsweise von CRUISE PD sehr positiv bewertet

Doch neben der Arbeit am Computer ist auf der ISS gelegentlich auch echtes Handwerk gefragt. In solchen Fällen soll CRUISE vaPV (voice activated Procedure Viewer) den Astronauten einfacheres und schnelleres Arbeiten ermöglichen.

Nicht alle Wartungs- und Kontrollarbeiten auf der ISS werden ausschließlich am Computer durchgeführt. Manchmal muss auch Hardware entfernt, auseinandergenommen und wieder zusammengesetzt oder ersetzt werden. Um in der Prozedur die jeweils nächste Anweisung aufzurufen, müsste ein Astronaut dann jedes Mal Werkzeuge und Bauteile ablegen, was in der Schwerelosigkeit besonders umständlich ist. Daher dauern solche Arbeiten sehr lange oder werden zu zweit durchgeführt - was wiederum wertvolle Crewzeit kostet.

Ford und Hadfield dagegen verwendeten bei den Tests jetzt ein Headset mit einem handelsüblichen Mikrofon, in das sie Befehle wie „next“, „zoom in“ oder „hide parameters“ sprechen, um durch das Handbuch zu navigieren. Als Aufgabe hatten die Airbus Defence and Space-Forscher die Wartung von Staubfiltern ausgewählt, die alle sechs Monate durchgeführt wird. „Jeder Astronaut macht das während einer ISS-Mission nur einmal“, sagt Projektmitarbeiterin Sonja Sievi. „Das geht nicht ohne Prozedur.“

Obwohl es im Columbus-Modul mit 60 Dezibel fast so laut ist wie mittags in einer Kantine, stellten die Hintergrundgeräusche kein Problem dar. Da sie eher monoton seien, hebe sich die menschliche Stimme deutlich genug ab und kann von der Spracherkennung gut „verstanden werden“, so Sievi. Schwieriger sei es gewesen, zwischen Sprachbefehlen ans System und Wortäußerungen, die an einen anderen Menschen gerichtet sind, zu unterscheiden. Der Computer soll daher zukünftig einen Namen bekommen, den der Bediener nennen muss, damit das danach folgende Wort als Kommando erkannt wird.

Fünf Jahre Columbus im Orbit: Dr. Ing. Jasminka Matevska stellt das CRUISE Experiment während der Columbusfeier in Bremen vor.

Fünf Jahre Columbus im Orbit: Dr. Ing. Jasminka Matevska stellt das CRUISE Experiment während der Columbusfeier in Bremen vor

„Auf Dauer soll sich CRUISE vaPV nicht aufs Zuhören beschränken. In einem späteren Entwicklungsschritt könnte auch die Datenausgabe per Lautsprache erfolgen“, sagt Mikael Wolff, der das Projekt bei der ESA betreut. Ob die Bewohner der ISS noch davon profitieren werden, ist ungewiss. Aber die ersten Menschen, die zum Mars fliegen, dürften mit ihrem Raumschiff wohl schon reden können.

Vertragsnummer: IOT-CCN-0250

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