Wissenschaftler testen vierbeinigen Roboter zur Ressourcensuche auf anderen Planeten

Wissenschaftler der Universität Basel haben in Zusammenarbeit mit der Europäischen Weltraumorganisation (ESA) erfolgreich einen vierbeinigen Roboter getestet, der für die schnelle Suche nach Ressourcen und Lebenszeichen auf anderen Planeten konzipiert ist. Diese Ergebnisse wurden auf der Plattform Frontiers in Space Technologies veröffentlicht, was die Bedeutung neuer Technologien für die Erforschung des Weltraums unterstreicht.

Moderne planetarische Missionen stehen vor ernsthaften Herausforderungen, insbesondere aufgrund von Verzögerungen in der Kommunikation zwischen der Erde und den Mars-Rovern. Diese Verzögerungen können zwischen 4 und 22 Minuten variieren, was die Rover zwingt, sich sehr vorsichtig durch das komplexe Terrain zu bewegen und dabei nur einige Hundert Meter pro Tag zurückzulegen. Dies schränkt die Möglichkeiten der Wissenschaftler erheblich ein, geologische Daten über große Flächen zu sammeln, da alle Operationen im Voraus geplant werden müssen.

Um diese Einschränkungen zu überwinden, hat Dr. Gabriela Ligieza und ihr Team eine neue halbautonome Strategie entwickelt. Sie testeten den vierbeinigen Roboter ANYmal, der mit einem Roboterarm, einer mikroskopischen Kamera (MICRO) und einem tragbaren Spektrometer ausgestattet war. Diese Ausrüstung ermöglicht es dem Roboter, Aufgaben mit hoher Präzision und Geschwindigkeit auszuführen.

Die Tests fanden in der Marslabor-Laborumgebung der Universität Basel statt, wo unter Verwendung von Analoga von Gesteinen, Staub und entsprechender Beleuchtung Bedingungen simuliert wurden, die der Oberfläche anderer Planeten ähneln. Dies gab den Wissenschaftlern die Möglichkeit zu überprüfen, wie effektiv der Roboter seine Aufgaben unter realitätsnahen Bedingungen ausführen kann.

„Unsere Forschungsfrage war, ob ein Roboter, der mit einem einfachen wissenschaftlichen Nutzlast ausgestattet ist, in der Lage sein würde, schnell mehrere Ziele zu untersuchen und gleichzeitig bedeutende wissenschaftliche Ergebnisse zu erzielen“, erklärt Gabriela Ligieza. „Die Ergebnisse haben gezeigt, dass selbst relativ kompakte Instrumente das vollständige wissenschaftliche Ziel erreichen können: die Identifizierung von Gesteinen, die für die Astrobiologie und die Ressourcenerkundung von Bedeutung sind.“

Während der Tests verglichen die Forscher den traditionellen Ansatz, bei dem die Steuerung durch Menschen erfolgt, mit dem neuen halbautonomen System. Es stellte sich heraus, dass die halbautonome Mission mit mehreren Zielen deutlich schneller war: Sie benötigte zwischen 12 und 23 Minuten, während die von Menschen gesteuerte Operation 41 Minuten in Anspruch nahm. Der Roboter erkannte erfolgreich alle ausgewählten Ziele, darunter Gips, Carbonate, Basalte, Anorthosite und Dunite, die auf das Vorhandensein wertvoller Ressourcen hindeuten könnten.

Laut Gabriela Ligieza zeigen diese Entdeckungen, dass es für die Vorbereitung auf Missionen zum Mond und Mars sinnvoller ist, agile Roboter zu verwenden, die in der Lage sind, potenzielle Bodenschätze oder Hinweise auf vergangenes Leben schnell zu finden. „Anstatt darauf zu warten, dass Menschen den Befehl für jeden Schritt geben, könnten Roboter sich im Gelände bewegen, schnell Gestein scannen und Daten sammeln“, zitiert Frontiers die Wissenschaftlerin. „Dieser Ansatz würde es uns ermöglichen, Forschungen auf den Oberflächen der Planeten viel schneller durchzuführen.“

Somit eröffnen die Ergebnisse der Studie neue Möglichkeiten für automatisierte Missionen im Weltraum, die die Ansätze zur Erforschung anderer Planeten und zur Suche nach Ressourcen dort erheblich verändern könnten.