Auf der Suche nach Leben

Forscher entwickeln Simulation der Marsoberfläche für Robotertests

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Der vierbeinige Laufroboter „Charlie“ erklimmt die künstliche Kraterumgebung in der Weltraumexplorationshalle des Deutschen Forschungszentrums für Künstliche Intelligenz in Bremen.

Bremen - Von Viviane Reineking. Gigantisch seine Ausmaße, spektakulär seine Landschaft: das größte Grabenbruchsystem des Sonnensystems, das „Valles Marineris“ auf dem Mars. Wissenschaftler vermuten hier Hinweise auf Rohstoffe und außerirdisches Leben.

Ein Schwarm unterschiedlicher Roboter soll das Gelände deshalb bei einer künftigen Mission auf dem Roten Planeten erkunden. Um ihre Zusammenarbeit unter realen Bedingungen zu testen, entwickeln Bremer Forscher derzeit eine detailgetreue Simulation des Canyon-Systems.

Bis zu acht Monate lang dauert die Reise zum zweitkleinsten Planeten des Sonnensystems. Umso wichtiger, dass die selbstständig handelnden Weltraumroboter auch verlässlich funktionieren. Wissenschaftler des Technologie-Zentrums Informatik und Informationstechnik (TZI) der Uni Bremen arbeiten unter Leitung von Prof. Gabriel Zachmann daher an einer virtuellen Abbildung von 40 Quadratkilometern Mars-Oberfläche.

Entwickelt wird die Simulation im Projekt „Vamex-VTB“. Die Abkürzung steht für „Valles Marineris Explorer – Virtual Test Bed“. Hier werden Vorbereitungen getroffen, um in einer zukünftigen „Vamex“-Raumfahrtmission des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) die „Mariner-Täler“ auf dem Mars zu untersuchen.

Dieser bis zu elf Kilometer tiefe und bis zu 200 Kilometer breite Grabenbruch erstreckt sich nach Angaben des DLR über fast 4 000 Kilometer in Ost-West-Richtung entlang des Äquators durch das Marshochland. Das ist in etwa die Entfernung zwischen der Ost- und der Westküste der USA.

Mars früher weniger lebensfeindlich

Berge, Schluchten und Höhlen prägen das Terrain. Hier könnte es Wissenschaftlern zufolge Anhaltspunkte für extraterrestrisches Leben geben. Denn die Bedingungen für die Entstehung von mikroskopisch kleinen Lebewesen, sogenannten Mikroorganismen, könnten zumindest früher, als der Mars klimatisch noch weniger lebensfeindlich war, gut gewesen sein. 

Hinweise auf Leben vermuten die Wissenschaftler vor allem an geschützten, aber schwer erreichbaren Stellen. Die Partner der „Vamex“-Forschungsinitiative entwickeln für deren Erkundung in Teilprojekten einen ganzen Schwarm von unterschiedlichen Robotertypen, die sich gegenseitig ergänzen. Darunter flugfähige Vehikel, fahrende Rover und den Laufroboter „Charlie“ des an „Vamex“ beteiligten Bremer Robotics Innovation Center (RIC) des Deutschen Forschungszentrums für Künstliche Intelligenz (DFKI).

Ein Test unter realen Bedingungen ist auf der Erde jedoch schwierig, weil sich die Umweltbedingungen von denen auf dem Mars stark unterscheiden. Die TZI-Wissenschaftler bauen daher auf der Basis eines Scans der US-Raumfahrtbehörde Nasa einen Abschnitt der Canyon-Landschaft virtuell nach und programmieren außerdem Schnittstellen zu den verschiedenen Robotern, damit sich der Schwarm in Echtzeit autonom organisieren kann. So können die Projektpartner ihre Entwicklungen erproben, ohne die Reise durchs Weltall anzutreten.

Bei der realitätsnahen Darstellung der Planetenoberfläche müssen große Datenmengen verarbeitet werden – eine Herausforderung für die Wissenschaftler. Damit das Szenario noch realer wird, sollen Forscher die Entwicklung auch als Virtual-Reality-Version mit einer VR-Brille nutzen können.

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