Astronaut Scott Tingle war in der Lage, einen bodengestützten Roboter zu steuern ... aus dem Weltraum.

Wenn etwas heißt „ Projekt METERON “ klingt für dich wie ein finsteres Projekt mit Astronauten, Robotern, der Internationalen Raumstation und künstlicher Intelligenz, ich mache dir keine Vorwürfe. Denn das ist es (bis auf den finsteren Teil.) Tatsächlich ist das Meteron-Projekt (Multi-Purpose End-to-End Robotic Operation Network) überhaupt nicht finster, sondern eine freundschaftliche Zusammenarbeit zwischen der Europäischen Weltraumorganisation (ESA) und der Deutsches Zentrum für Luft-und Raumfahrt (DLR.)
Die Idee hinter dem Projekt ist, einen künstlich intelligenten Roboter hier auf der Erde unter die direkte Kontrolle eines Astronauten in 400 km Höhe über der Erde zu bringen und die beiden zur Zusammenarbeit zu bringen.
„Künstliche Intelligenz ermöglicht es dem Roboter, viele Aufgaben selbstständig auszuführen, wodurch wir weniger anfällig für Kommunikationsverzögerungen sind, die eine kontinuierliche Kontrolle über eine so große Entfernung erschweren würden.“ – Neil Lii, DLR-Projektleiter.
Am 2. März haben Ingenieure des DLR-Instituts für Robotik und Mechatronik den Roboter Justin in einer simulierten Marsumgebung aufgebaut. Justin erhielt eine simulierte Aufgabe mit so wenigen Anweisungen wie nötig. Die Wartung von Sonnenkollektoren war die gewählte Aufgabe, da sie auf Landern und Rovern üblich sind und der Mars ein wenig verstauben kann.

Justin ist ein ziemlich cool aussehender Roboter. Bild: (DLR) Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (CC-BY 3.0)
Der erste Test des METERON-Projekts wurde im August durchgeführt. Aber dieser neueste Test war sowohl für den Roboter als auch für den Astronauten, der die Befehle erteilte, anspruchsvoller. Das Paar hatte schon früher zusammengearbeitet, aber seitdem war Justin mit abstrakteren Befehlen programmiert, aus denen der Operator wählen konnte.
Der amerikanische Astronaut Scott Tingle gab Justin Befehle von einem Tablet an Bord der ISS , und dasselbe Tablet zeigte auch, was Justin sah. Das Mensch-Roboter-Team hatte zuvor zusammen geübt, aber dieser Test sollte das Paar zu anspruchsvolleren Aufgaben drängen. Tingle hatte keine Vorkenntnisse zu den Aufgaben im Test, und er hatte auch keine Vorkenntnisse über Justins neue Fähigkeiten. An Bord der ISS stellte Tingle schnell fest, dass die Panels in der Simulation hier unten verstaubt waren. Sie wurden auch nicht in die optimale Richtung gewiesen.
Dies war eine neue Situation für Tingle und für Justin, und Tingle musste aus einer Reihe von Befehlen auf dem Tablet wählen. Das Team vor Ort überwachte seine Entscheidungen. Aufgrund der Komplexität konnte Justin nicht nur die Aufgabe ausführen und als erledigt melden, sondern Tingle und der Roboter mussten auch einschätzen, wie sauber die Platten nach der Reinigung waren.
„Unser Team hat genau beobachtet, wie der Astronaut diese Aufgaben bewältigt, ohne sich dieser Probleme im Vorfeld bewusst zu sein und ohne die neuen Fähigkeiten des Roboters zu kennen“, sagt DLR-Ingenieur Daniel Leidner.

Staub- oder Sandstreifen auf dem Mars-Rover Opportunity der NASA zeigen, was mit Sonnenkollektoren auf dem Roten Planeten passieren kann. Für alle weiteren dauerhaften Strukturen, die wir auf dem Mars installieren, könnte ein künstlich intelligenter Wartungsroboter unter der Kontrolle eines Astronauten im Orbit die perfekte Lösung für die Wartung von Sonnenkollektoren sein. Credits: NASA/JPL-Caltech
Der nächste Test findet im Sommer 2018 statt und wird das System noch weiter vorantreiben. Justin wird eine noch komplexere Aufgabe vor sich haben, in diesem Fall im Auftrag des Astronauten eine Komponente auszuwählen und auf den Sonnenkollektoren zu installieren. Als Operator fungiert der deutsche ESA-Astronaut Alexander Gerst.
Wenn Ihnen der ganze Sinn nicht sofort klar ist, denken Sie nach Erforschung des Mars . Wir haben Rover und Lander, die auf der Marsoberfläche arbeiten, um den Planeten immer detaillierter zu untersuchen. Und eines Tages werden die Menschen den Planeten besuchen. Aber im Moment sind wir auf Oberflächenfahrzeuge beschränkt, die von der Erde aus gesteuert werden.
Was METERON und andere ähnliche Unternehmen tun, ist die Entwicklung von Robotern, die unsere Arbeit für uns erledigen können. Aber es werden intelligente Roboter sein, denen nicht jede Kleinigkeit erzählt werden muss. Sie bekommen nur eine Aufgabe und sie machen sie. Und die Menschen, die die Befehle erteilen, könnten sich in einer Umlaufbahn um den Mars befinden, anstatt allen Risiken an der Oberfläche ausgesetzt zu sein.
„Künstliche Intelligenz ermöglicht es dem Roboter, viele Aufgaben selbstständig auszuführen, wodurch wir weniger anfällig für Kommunikationsverzögerungen sind, die eine kontinuierliche Kontrolle auf so große Entfernungen erschweren würden“, erklärt Neil Lii, DLR-Projektleiter. „Und wir entlasten auch den Astronauten, der Aufgaben auf den Roboter übertragen kann.“ Dazu müssen Astronauten und Roboter jedoch nahtlos zusammenarbeiten und sich auch ergänzen.

Diese beiden Bilder der Kamera des Mars Global Surveyor der NASA zeigen die Auswirkungen eines globalen Staubsturms auf den Mars. Links ist eine normale Ansicht des Mars zu sehen, rechts ist der Mars vom Dunst eines Staubsturms verdeckt. Bild: NASA/JPL/MSSS
Deshalb sind diese Tests wichtig. Es ist entscheidend, dass der Astronaut und der Roboter zusammen eine gute Leistung erbringen.
„Das ist einer bemannten planetarischen Mission mit Roboterunterstützung einen bedeutenden Schritt näher gekommen“, sagt Alin Albu-Schäffer, Leiter des DLR-Instituts für Robotik und Mechatronik. Es ist teuer und riskant, eine menschliche Präsenz auf der Marsoberfläche aufrechtzuerhalten. Warum Menschenleben riskieren, um Aufgaben wie die Reinigung von Sonnenkollektoren durchzuführen?
„Der Astronaut wäre somit nicht dem Risiko einer Landung ausgesetzt, und wir könnten mehr Roboterassistenten einsetzen, um beispielsweise mit begrenzten personellen Ressourcen Infrastruktur aufzubauen und zu warten.“ In diesem Szenario wäre der Roboter nicht mehr nur der verlängerte Arm des Astronauten: „Er wäre eher ein Partner am Boden.“