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Tests in virtueller Marslandschaft
Redaktion
/ idw / Pressemitteilung des Technologie-Zentrums Informatik und
Informationstechnik der Universität Bremen
astronews.com
27. September 2018
In Bremen entwickeln Computerexperten eine detailgetreue Simulation des Canyon-Systems Valles Marineris
auf dem Mars. In der virtuellen Umgebung soll die Zusammenarbeit von autonomen
Weltraumrobotern unter realen Bedingungen geprobt werden. Das Vorhaben ist Teil
eines größeren Projekts, in dessen Rahmen eine robotische Mission in die
Mariner-Täler des Mars untersucht wird.
Mosaik der Valles Marineris, basierend auf
Bildern der NASA-Sonde 2001 Mars Odyssey.
Bild: NASA/JPL-Caltech/Arizona State
University [Gesamtansicht] |
Rund sechs bis acht Monate dauert ein Flug von der Erde zum Mars unter
günstigen Bedingungen. Aufgrund der langen und teuren Anreise ist es für
Raumfahrtmissionen entscheidend, dass alle technischen Geräte vor Ort
reibungslos funktionieren. Wissenschaftler des Technologie-Zentrums Informatik
und Informationstechnik (TZI) der Universität Bremen unter Leitung von Prof.
Gabriel Zachmann entwickeln daher zurzeit eine detailgetreue Simulation von 40
Quadratkilometern Mars-Oberfläche. Darüber hinaus ermöglichen sie es mehreren
Forschergruppen, in dieser virtuellen Welt die Zusammenarbeit von
Weltraumrobotern in Schwärmen zu erproben.
Die Entwicklung der Simulation erfolgt im Rahmen des Projekts VaMEx-VTB. Die
Abkürzung steht für "Valles Marineris Explorer - Virtual TestBed" – dabei
handelt es sich um eine vorbereitende Missionsstudie mit dem Ziel, in einer
zukünftigen VaMEx-Raumfahrtmission die Mariner-Täler auf dem Mars zu
untersuchen. Sie bilden mit einer Ausdehnung von 4000 Kilometern und einer Tiefe
von bis zu 10.000 Metern das größte Canyon-Geflecht des Sonnensystems.
Gleichzeitig bergen sie möglicherweise Hinweise auf Rohstoffe oder auf
extraterrestrisches Leben, denn die Bedingungen für die Entstehung von
Mikroorganismen könnten zumindest in der Vergangenheit – als der Mars klimatisch
noch weniger lebensfeindlich war – gut gewesen sein. Zu finden sind solche
Hinweise am ehesten in den geschützten Nischen des Canyon-Systems, also an den
schwer zugänglichen Stellen.
Die Umsetzungspartner der VaMEx-Initiative des DLR Raumfahrtmanagements
entwickeln dafür einen ganzen Schwarm unterschiedlicher Robotertypen, die sich
gegenseitig ergänzen, indem sie sich beispielsweise laufend, fahrend oder
fliegend fortbewegen. Der realitätsnahe Test dieser Zusammenarbeit ist
allerdings auf der Erde schwierig, weil die Umweltbedingungen hier stark
abweichen.
Die TZI-Wissenschaftler bauen daher nicht nur einen großen Abschnitt der
Marslandschaft virtuell nach, sondern programmieren auch Schnittstellen zu den
Systemen der Roboter, die von den Projektpartnern entwickelt wurden. So können
die Teilnehmer ihre Technologien für den Mars testen, ohne hinreisen zu müssen.
Eine Herausforderung des Projekts VaMEx-VTB besteht in der Verarbeitung der
enormen Datenmengen, die für die realitätsnahe Darstellung der 40
Quadratkilometer Mars-Oberfläche – auf Basis eines Scans der NASA – erforderlich
sind. Ebenfalls komplex ist die Einbindung vieler unterschiedlicher
Robotersysteme, damit sie in Echtzeit im System interagieren können.
"Der Schwarm muss sich autonom organisieren", erklärt Prof. Zachmann. Die
Simulation soll nicht nur als Desktop-Anwendung entwickelt werden, sondern auch
als Virtual-Reality-Version. So können die Projektteilnehmer mithilfe einer
Virtual-Reality-Brille noch realer in das Szenario einsteigen.
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