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Sieht aus wie die Dreharbeiten zu einem Science-Fiction-Film, doch im Offroad-Park Langenaltheim bei Ingolstadt (Bayern) trainierten zuletzt 14 Roboter für ihren All-Einsatz. Das Ziel: Wasser und vielleicht sogar Leben auf dem Mars finden.
Im Rahmen des „VaMEx“-Projekts der Deutschen Raumfahrtagentur im DLR (Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt) entwickelte ein deutsches Forschungsteam den ersten autonomen Roboter-Schwarm weltweit. BILD war dabei, als die Experten ihre revolutionäre Technik testeten.
Mission Mars – made in Germany
„VaMEx“ steht für „Valles Marineris Explorer“. Das Valles Marineris ist ein gigantisches Grabensystem auf dem Mars: 4000 km lang, 900 km breit und bis zu 10 km tief. Gesamtkoordinator Dr. René Weller (49): „Wenn wir auf dem Mars Wasser finden, dann dort – und damit vielleicht auch Leben.“
Hier erkennt man das Grabensystem Valles Marineris
Foto: picture alliance / VisualEyze
Das Problem: Wenig Licht, zerklüftete Schluchten, Erdrutsche und Stürme machen es schwierig, das Gelände zu erkunden. Und: Die Rover-Steuerung von der Erde aus wäre sehr eingeschränkt, da die Signale bis zum Mars teils mehr als 20 Minuten brauchen. Zudem gibt es dort kein GPS und Kompasse funktionieren auch nicht. Doch die Wissenschaftler fanden für all das Lösungen.
René Weller von der Uni Bremen, Gesamtkoordinator von VaMEx-3, neben einer neuen Flugdrohne zur autonomen Kartografie
Foto: Daniel Löb
Schwarmintelligenz statt Einzelkämpfer
VaMEx-3 setzt auf einen autonomen Roboter-Schwarm: Drohnen kartieren Landschaften. Bodenfahrzeuge wie Artemis erkunden interessante Stellen. Kommen sie nicht weiter, springt z. B. der Kletterroboter Crex ein. Der Transportrover Janus wiederum ist besonders schnell, robust und kann andere Roboter huckepack nehmen.
Um als Team zu agieren, müssen die Roboter miteinander kommunizieren. Damit das klappt, wollen die Wissenschaftler Internet auf dem roten Planeten installieren. „Wir wären das erste Team, das einen autonomen Roboter-Schwarm und zudem 5G auf den Mars bringt“, sagt Weller.
Die Forscher Tobias Stark (v. l.), Sebastian Casperski, Leon Danter und Ivan Bergonzani: Roboter Crex etwa wurde vom DFKI entwickelt. Projektleiter Leon Danter (30): „Das sechsbeinige System orientiert sich an Ameisen. Wir haben Sensoren integriert, dank denen Crex Berge erklimmen kann, ohne umzukippen.“
Foto: Daniel Löb
Lebensretter in Katastrophengebieten
An den VaMEx-Projekten sind deutsche Forschungseinrichtungen, Hochschulen und Industriepartner beteiligt. Finanziert wird es mit Mitteln des Bundes. „Seit 2012 wurden rund 10 Millionen Euro investiert“, sagt Dr. Oliver Funke (60), Physiker und VaMEx-Projektleiter der Deutschen Raumfahrtagentur im DLR. „Im VaMEx-Projekt entwickeln wir Schlüsseltechnologien, die auch auf der Erde eingesetzt werden können.“
Etwa für autonomes Fahren, aber auch für das Rettungswesen eröffnen sich Möglichkeiten: Nach Erdbeben könnten autonome Roboter eigenständig gefährliche Gebiete erkunden und kartieren, Trümmer durchsuchen und Verschüttete finden.
Dr. Oliver Funke vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) mit drei Robotern: Artemis (links), Crex (Mitte) und ein Rover
Foto: Daniel Löb
Experten hoffen auf erste deutsche Mars-Mission 2040
Nun ist VaMEx-3 mit dem Feldexperiment nach drei Jahren abgeschlossen. Erstmals weltweit gelang es, autonome Roboter zu bauen, die als Schwarm eigenständig auf marsähnlichem Terrain agieren.
Aber: Es gibt noch Baustellen. Weller: „Die Algorithmen müssen bspw. robuster werden und die Energieversorgung reicht noch nicht für Langzeitmissionen.“
2026 startet die nächste Phase (VaMEx-4). Bis 2030 soll ein fertiger Plan stehen, den das Team der Raumfahrtindustrie vorstellen will. Die kann die Systeme fertigen, und um 2040 könnte die erste europäische oder deutsche Marsmission starten. Funke: „Die erstmalige Entdeckung von Leben auf dem Mars wäre ein großer Meilenstein in der Menschheitsgeschichte, und VaMEx kann dafür der Schlüssel sein.“