Roboter-Rover könnte Astronauten bei Mondspaziergängen unterstützen

Roboterbegleiter sind ein fester Bestandteil aller Science-Fiction-Serien. Von R2D2 bis Johnny 5 spielen diese Charaktere in der Regel eine Nebenrolle in der Geschichte und sind ihren menschlichen Begleitern eine Hilfe. Aber was wäre, wenn sie für die Menschen in der Geschichte unverzichtbar wären? So sehr, dass sie ohne ihre Roboter-Gefährten nicht leben könnten?

Das ist die Idee dahinter Biobotdas 2018 mit einem NIAC-Stipendium ausgezeichnet wurde – warum nicht einen Roboterbegleiter einsetzen, um Hilfsausrüstung für bemannte Außenbordeinsätze (EVAs) auf anderen Planeten zu transportieren?

Wenn man sich die Aufnahmen der Apollo-Missionen ansieht, kann man sehen, wie umständlich es für die Astronauten ist, sich zu bücken, um Dinge aufzuheben. Außerdem scheinen diese außergewöhnlich fitten und begabten Menschen, wenn man bedenkt, wie gut sie auf der Erde koordiniert sind, sehr oft hinzufallen. Das liegt wahrscheinlich an einem 61 kg schweren Rucksack auf ihrem Rücken, der ihnen hilft, am Leben zu bleiben.

Jeder Mondspaziergänger musste ein Lebenserhaltungssystem an seinem Anzug mitführen, um die Bedingungen im Anzug aufrechtzuerhalten, die es ihm ermöglichten zu atmen und nicht zu sterben. Dieses tragbare Lebenserhaltungssystem (PLSS) wog fast so viel wie die Astronauten. Es verlagerte ihren Schwerpunkt dramatisch von seiner üblichen, nach innen gerichteten Position an einen Ort hinter ihren Schulterblättern. Dies schränkte die Mobilität der Astronauten ein und begrenzte, selbst bei der geringen Mondgravitation, die Zeit, die sie an einem EVA teilnehmen konnten, bevor sie erschöpft waren.

Alternativ wurden EVAs in der Mikrogravitation mithilfe von Nabelschnüren und einem größeren Lebenserhaltungssystem innerhalb der Raumstation oder des Shuttles durchgeführt. Dies hat sich als erfolgreich erwiesen, aber die Handhabung der Nabelschnüre erfordert einen erheblichen Aufwand – normalerweise erledigt dies ein anderer Astronaut für die Person, die den EVA durchführt. Angesichts der Bedeutung, die gesamte Zeit eines Astronauten produktiv zu nutzen, wäre es besser, diese helfende Hand nicht zu benötigen.

Dr. David Akin vom Fachbereich Luft- und Raumfahrttechnik der University of Maryland hat all das in Betracht gezogen und seine Lösung ist Biobot. Das endgültige Design ist ein kleiner Rover, der einem Astronauten bei einem Außeneinsatz folgen und sich über eine vom Rover gesteuerte Nabelschnur an dessen Anzug anhängen kann. Im Rahmen des NIAC-Stipendiums, das Dr. Akin erhielt, untersuchten er und sein Team mögliche Designkompromisse und entwickelten einen funktionierenden Prototyp des Systems.

Lassen Sie uns zunächst einige Vorteile besprechen. Biobot nimmt dem Astronauten das schwere Gewicht vom Rücken, sodass er es nicht mehr herumtragen muss und sein Schwerpunkt wieder an einen vertrauteren Ort verlagert wird. Außerdem können PLSS-Designer damit Komponenten hinzufügen, die sonst als ungeeignet für den Einbau in einen Rucksack selbst angesehen würden, wie z. B. Strahlungskühlsysteme.

Es kann auch als Plattform für gesammelte Proben oder für die Mission benötigte Werkzeuge dienen. Im Notfall kann der Astronaut sogar darauf mitfahren. Da es mobil ist, ist die Nabelschnur, die den Astronauten normalerweise an eine Basisstation bindet, kein Problem mehr. Und da es so konzipiert ist, dass es jedes Terrain durchqueren kann, das Astronauten befahren können, sollte es in der Lage sein, mit ihnen Schritt zu halten.

Einigen Bildern im Abschlussbericht des NIAC zufolge hatten die am Projekt beteiligten Ingenieure offenbar Spaß an der Entwicklung des Systems. Sie konnten erfolgreich einen Proof of Concept der grundlegenden Funktionalität dessen vorweisen, was sie vom Biobot erwarteten. Sie planen außerdem, die Entwicklung fortzusetzen, einschließlich einer Testphase im Planetenoberflächensimulator „Rockyard“ der NASA.

Es sind jedoch keine weiteren NASA-Mittel in Aussicht gestellt worden. Obwohl in dem Artikel von freiwilliger studentischer Unterstützung die Rede ist, scheint die Biobot-Idee vorerst auf Eis zu liegen. Aber eines Tages könnten Astronauten, die die Mond- oder Marsoberfläche erkunden, einen Roboterbegleiter dabei haben, der sowohl für komische Einlagen als auch für lebensrettende Unterstützung sorgen kann.