Quelle: JMU, 9. Februar 2024.

Anmerkung der Raumfahrer.net Redaktion: Siehe auch die AMADEE-24 Seite des Österreichischen Weltraum Forums.

Bemannte Marsmissionen sind zwar ein erklärtes Ziel von Weltraumbehörden wie der NASA oder dem kommerziellen Raumfahrtunternehmen SpaceX, bis es soweit ist, dürften allerdings noch einige Jahre vergehen. In der Zwischenzeit werden solche Einsätze auf der Erde simuliert und erprobt.

An einer solchen Testmission, der Mars-Simulation AMADEE-24, sind auch Studierende des Elitestudiengangs Satellite Technology an der Julius-Maximilians-Universität Würzburg (JMU) beteiligt. Hierfür haben sie zwei Robotersysteme entwickelt, die in drei Experimenten zum Einsatz kommen werden.

Armenische Wüste als Roter Planet
Durchschnittlich rund 70 Millionen Kilometer liegen zwischen Erde und Mars. So weit müssen die Würzburger Roboter natürlich nicht reisen. Für sie geht es in die armenische Provinz Ararat. Die Region wurde aufgrund ihrer geologischen und topografischen Ähnlichkeit mit dem Mars ausgewählt.

„Die Nachbildung von Mensch-Roboter-Oberflächenaktivitäten auf dem Mars in irdischen Analoga, sogenannten Analogumgebungen, hat sich als effektiv erwiesen, um die optimale Missionsarchitektur für komplexe Forschungseinsätze zu entwickeln“, erklärt Professor Andreas Nüchter. Er leitet an der JMU den Lehrstuhl für Robotik.

AMADEE-24 wird vom Österreichischen Weltraum Forum (ÖWF) in Kooperation mit der Armenischen Weltraumagentur durchgeführt. Die Generalprobe haben die Würzburger Roboter beim „Dress Rehearsal 2“ in Wien bereits gemeistert, von Anfang März bis Anfang April folgt nun der Ernstfall in Armenien.

Analog-Astronauten steuern die Robotersysteme
AMADEE-24 dient als authentischer Probelauf für die astronautische Erforschung des Roten Planeten. Eine sechsköpfige Crew hochqualifizierter Analog-Astronauten wird während der Simulation Experimente mit Raumanzug-Prototypen durchführen, um zukünftige menschliche und robotische Marserkundungsmissionen vorzubereiten.

Analog-Astronauten bleiben grundsätzlich auf der Erde und liefern mit ihrer Arbeit wichtige wissenschaftliche Erkenntnisse für bemannte Weltraummissionen.

Während des Einsatzes in Armenien befinden sich die Astronauten in völliger Isolation und stehen in Kontakt mit einem speziellen Mission Support Center in Österreich. Dabei wird eine zehnminütige Zeitverzögerung in der Kommunikation simuliert.

Während des „Dress Rehearsal 2“ wurden sie bereits darauf trainiert, die Robotersysteme zu steuern und die wissenschaftlichen Fragestellungen mit den Robotern als Werkzeuge durchzuführen.

Die Aufgabe der Würzburger Robotersysteme: Neben dem Erstellen von 3D-Karten und geologischen Analyseexperimenten soll eine Ultrawideband (UWB) Lokalisierung mittels Trilateration getestet werden. Dazu verteilt der Roboter Sensorknoten, die ein lokales Koordinatensystem aufspannen, und die Lokalisierung erfolgt dann ähnlich wie GPS.

Von der Theorie in die Praxis
Für die Würzburger Studierenden bietet die Beteiligung an AMADEE-24 eine großartige Chance, Erlerntes praktisch anzuwenden.

Viele der Herausforderungen, die im Rahmen der Testmission auftreten, finden sich auch beim Bau von Satelliten. „Es gibt ein Bodensegment, Kommunikation ist nur sporadisch und mit Verzögerungen möglich, Experimente müssen gut geplant und durchgeführt werden“, erklärt Andreas Nüchter.

Explorationsmissionen zum Mond und Mars erfordern eine Satelliteninfrastruktur und tragen dazu bei, das Verständnis für die Vor- und Nachteile künftiger robotischer und astronautischer Erkundungen zu vertiefen.

„Sie bieten einen Mehrwert für die Vorbereitung wissenschaftlicher Operationen in abgelegenen Gebieten und helfen, die Grenzen und Möglichkeiten von Technologie und Arbeitsprozessen zu durchschauen“, fasst Nüchter zusammen.

Kontakt
Prof. Dr. Andreas Nüchter, Lehrstuhl für Informatik XVII – Robotics, E-Mail: nuechter@informatik.uni-wuerzburg.de

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• Marssimulation AMADEE des Österreichischen Weltraum Forums

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Quelle: ÖWF, 18. April 2023.

Im Beisein des Botschafters der Republik Österreich in Armenien, Dr. Thomas Mühlmann, unterzeichneten ÖWF-Vorstand, Reinhard Tlustos und der Direktor des ÖWFs, Dr. Gernot Grömer sowie Mher Mehrabyan, CEO der Armenischen Agentur für Luft- und Raumfahrt das Memorandum of Understanding für die Mars-Analog-Mission AMADEE-24.

Dazu Mher Mehrabyan: „Das Österreichische Weltraum Forum zählt zu den weltweit renommiertesten Institutionen im Bereich der Analog-Forschung. Wir sind daher hocherfreut, dass für die nächste Mission die Republik Armenien als Gastland ausgesucht wurde. Armenien hat eine lange Tradition im Bereich der Raumfahrttechnik. Mit AMADEE-24 wollen wir diese fortführen und innovative wissenschaftliche, industrielle und pädagogische Beiträge nach Armenien bringen, von denen unsere Unternehmen, Wirtschaft und Wissenschaft, aber auch unsere Jugend profitieren werden.“

Direktor Dr. Gernot Grömer, der die Mission leitet: „Mit der Armenischen Agentur für Luft- und Raumfahrt haben wir einen starken und verlässlichen Partner für unsere aktuelle Mars-Missions-Simulation gewonnen. Die Agency hat bereits wertvolle Unterstützung in der Vorbereitung von AMADEE-24 geleistet. Aktuell wird in Armenien nach unseren Vorgaben das Missions-Habitat inklusive ‚Luftschleuse‘ für unsere Analog-Astronaut*innen entwickelt und gebaut. Das Habitat und das ausgewählte Testgelände bieten optimale Bedingungen, um einen weiteren wichtigen Schritt in unserer Analog-Forschung zu gehen und gleichzeitig schaffen sie auch für unsere Kooperationspartner hervorragende Ausgangsbedingungen für deren Experimente.“

Über AMADEE-24
Ein sechsköpfiges Analog-Astronaut*innen-Team wird vier Wochen lang Ausrüstung und Verfahren testen, die Spuren von Leben nachweisen sollen sowie die psychischen Auswirkungen der Arbeit unter Zeitdruck und in Isolation erforschen. Die Analog-Astronaut*innen werden in einem eigens entwickelten Habitat leben und können dieses nur verlassen, wenn sie einen Raumanzug-Prototypen tragen. In die Kommunikation mit dem Mission Support Center in Wien wurde eine 10-minütige Zeitverzögerung eingebaut, um die Signallaufzeit zwischen Erde und Mars zu simulieren.

Das ÖWF ist eine von fünf Institutionen weltweit, die einen solchen Marsanzug-Prototyp entwickelt hat. Dieser kann alle wesentlichen Einschränkungen eines realen Mars-Raumanzugs wiedergeben, wie etwa Gewicht, Druck-Gegenkräfte oder eingeschränkte Wahrnehmungsfähigkeit. Ein ausgeklügeltes Mensch-Maschine-Interface, ein System von Sensoren und selbst entwickelter Software lässt den Anzug zu einem virtuellen Assistenten der Astronautin, des Astronauten werden.

Getestet wird in den Bereichen der Natur – und Ingenieurswissenschaften, Biomedizin und Psychologie. Diese repräsentativen Simulationen erhöhen den Erwerb wissenschaftlicher Erkenntnisse, optimieren die Sicherheit der angewandten Verfahren und fördern den Technologietransfer.
Link: https://oewf.org/amadee-24/

Über das Österreichische Weltraum Forum
Das Österreichische Weltraum Forum (ÖWF) gehört im Bereich der Analogforschung weltweit zu den führenden Organisationen, die an der Vorbereitung astronautischer Erforschung anderer Planeten mitarbeiten. Expert*innen verschiedenster Disziplinen bilden innerhalb des ÖWFs die Basis für diese Arbeit. Gemeinsam mit nationalen und internationalen Forschungseinrichtungen, Industrie und Unternehmen unterschiedlicher Branchen wird hier Forschung auf höchstem Niveau betrieben. Dabei nutzt das ÖWF seine ausgezeichneten Kontakte zu Meinungsbildner*innen, Politik und Medien, um österreichische Spitzenforschung und Technologie international voranzutreiben und bekanntzumachen. Das Österreichische Weltraum Forum ist zudem einer der wichtigsten Bildungsträger in Österreich, wenn es um Raumfahrt und darum geht, junge Menschen für Wissenschaft und Technik zu begeistern sowie ihnen einen Zugang zu dieser Branche zu ermöglichen. Neben der Betreuung von universitären Arbeiten bietet das ÖWF auch immer wieder Studierenden und Schüler*innen die Möglichkeit, im Rahmen von Praktika ihr Wissen zu erweitern.
Link: oewf.org

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