Bei der Mission, Proben vom Mars zurück zur Erde zu bringen, wird ein 2,5 Meter langer europäischer Roboterarm mit wertvoller Erde gefüllte Röhrchen vom Mars aufnehmen und sie für eine historische interplanetare Lieferung auf eine Rakete übertragen.
Der ausgeklügelte Roboter, bekannt als Sample Transfer Arm oder STA, wird eine entscheidende Rolle für den Erfolg der Mars Sample Return-Kampagne spielen. Das gemeinsame Unterfangen von NASA und ESA zielt darauf ab, Proben vom Mars bis 2033 in die besten Labors unseres Planeten zurückzubringen.
Der Roboterarm wird auf dem Mars landen, um die Probenröhrchen zu bergen, die der NASA-Rover Perseverance derzeit von der Oberfläche sammelt. Der Sample Transfer Arm ist in der Lage, autonome Entscheidungen zu „sehen“, zu „fühlen“ und zu treffen. Er wird die Röhrchen identifizieren, aufnehmen und in die erste Rakete übertragen, die von einem anderen Planeten abgefeuert wurde – das Mars Launch System.
Erst nachdem der Roboter den Deckel des Behälters geschlossen hat, werden die Marsproben zum Rendezvous mit dem Earth Return Orbiter (ERO) der ESA gestartet und das Material zurück zur Erde gebracht.
„Die Handhabung der wertvollen Proben vom Mars und ihre Bereitstellung für die Auslieferung auf einer außergewöhnlichen Reise vom Mars zur Erde ist eine erstaunliche Leistung“, sagt David Parker, ESA-Direktor für menschliche und robotische Exploration.
Nach einer erfolgreichen Studien- und Prototyping-Phase wird das italienische Luft- und Raumfahrtunternehmen Leonardo den Sample Transfer Arm entwerfen, herstellen, integrieren und testen.
„Von seiner Gründung bis zu den ersten Bewegungen auf dem Mars ist dieser Roboterarm ein Beweis für die enorme Menge an Fachwissen und Know-how, das wir in Europa haben. Der Probentransferarm wird die helfende Hand sein, die die Planetenwissenschaft auf ein neues Niveau heben wird.“ fügt David Parker hinzu.
Ein handlicher Roboter
Der Sample Transfer Arm ist ein Juwel in der Krone der Weltraumrobotik. Es ist autonom, höchst zuverlässig und robust konzipiert.
Seine Architektur ahmt einen menschlichen Arm mit Schulter, Ellbogen und Handgelenk nach und hat ein eigenes eingebautes Gehirn und Augen. Der Roboter kann mit sieben Freiheitsgraden eine große Bandbreite an Bewegungen ausführen.
Ein hohes Maß an Geschicklichkeit ermöglicht es dem Arm, die Röhren aus dem Rover zu ziehen, sie vom Marsboden aufzuheben, sie in einen Behälter einzuführen und den Deckel zu schließen, bevor er vom Mars abhebt.
Zwei Kameras und unzählige Sensoren entscheiden gemeinsam über die beste Vorgehensweise und koordinieren die Bewegungen entsprechend. Herausforderungen im Zusammenhang mit der rauen Marsumgebung, wie z. B. der reichliche Staub und die extremen Temperaturen (-130 °C/+70 °C), werden bei der Konstruktion und dem Bau des Roboterarms berücksichtigt.
Europäischer industrieller Handschlag
Heute hat die ESA auf der Farnborough International Airshow einen Vertrag mit Leonardo unterzeichnet, um den Probentransferarm für das Mars-Probenrückgabeprogramm zu entwerfen, herzustellen, zu integrieren und zu testen.
Leonardo leitet ein europäisches Industriekonsortium mit Unternehmen aus Spanien, Frankreich, Rumänien, Dänemark, Griechenland, der Schweiz und der Tschechischen Republik.
Die Italian Space Agency (ASI) hat das Projekt von Anfang an unterstützt. „Unsere Investitionen ermöglichen es uns heute, die führende Rolle Italiens bei der Erforschung des Mars und insbesondere beim Mars Sample Return-Programm zu bestätigen“, sagte ASI-Präsident Giorgio Saccoccia.
„Dieser Vertrag stärkt unsere Führungsposition in der Weltraumrobotik, einer wichtigen Technologie für die Erforschung von Planeten und den Orbitalbetrieb“, sagte Gabriele Pieralli, Geschäftsführerin der Elektronikabteilung von Leonardo.