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Das Staff um das FZI Forschungszentrum Informatik aus Baden-Württemberg hat die ESA-ESRIC House Sources Problem gewonnen. Der Preis: 500.000 Euro für die Forschung – und die Aussicht auf eine echte Mission zum Mond. Ein kleiner Schritt für die Forschung, aber ein großer Sprung für das Karlsruher FZI und seine Konsortialpartner.
Bild: FZI
Karlsruhe, 20.04.2023 – Die Europäische Weltraumorganisation (ESA) und das Europäische Innovationszentrum für Weltraumressourcen (ESRIC) haben die Gewinner ihres jüngsten internationalen Robotikwettbewerbs, der ESA-ESRIC House Sources Problem, bekannt gegeben. Ziel des Wettbewerbs battle es, modern Ansätze und Lösungen für die Suche und Gewinnung von Ressourcen auf dem Mond zu finden. Gewinner des Wettbewerbs ist das vom FZI angeführte Konsortium ARISE – ein Zusammenschluss von Robotik-, Geologie und Weltraum-Knowledgeable*innen des FZI Forschungszentrum Informatik aus Karlsruhe, der Eidgenössischen Technischen Hochschule (ETH) Zürich, Universität Zürich, Universität Basel sowie der Universität Bern. Als Sieger erhält das Konsortium 500.000 € für die weitere Forschung und die Aussicht, Teil einer echten ESA-ESRIC-Mond-Mission zu werden. Die Siegerbekanntgabe fand am 19.04.2023 in Luxemburg im Rahmen der House Sources Week statt. „Wir sind unglaublich stolz auf unsere talentierten Wissenschaftler*innen. All die Zeit und Mühe, die sie in diese Herausforderung gesteckt haben, wird nun mit diesem tollen Preis belohnt“, zeigt sich FZI-Vorstand Jan Wiesenberger erfreut.
Bild: FZI
Progressive Lösungen für die Erforschung des Weltraums
Die ESA-ESRIC House Sources Problem ist ein Wettbewerb, bei dem modern Lösungen für die Erkundung von Ressourcen auf der Mondoberfläche gesucht werden. Der mehrstufige Wettbewerb beinhaltete verschiedene, zum Teil unbekannte Herausforderungen, die mittels mobiler Roboter aus der Ferne, wie später auch auf dem Mond, gelöst werden müssen.
Besonders herausfordernd battle die zeitverzögerte und teilweise instabile Kommunikationsverbindung zwischen Mission Management und den Robotern: eine simulierte Einschränkung, wie sie auch bei der Überbrückung der knapp 384.000 Kilometer zwischen Erde und Mond bestehen würde. Ansonsten gab es keinen Sichtkontakt oder Zugriff auf die Robotersysteme.
Die Groups hatten die Aufgabe, eine zuvor unbekannte Mondlandschaft autonom zu explorieren, zu kartographieren und in ihr mit mobilen Robotern zu navigieren. Die Roboter sollten dabei potentielle Ressourcen lokalisieren und genauer untersuchen.
Ursprünglich nahmen 12 Groups an dem Wettbewerb teil
Zu Beginn traten zwölf Groups bei der ersten Part des Wettbewerbs im Rahmen eines Feldtests in einer mondähnlichen Umgebung in den Niederlanden gegeneinander an. Anhand der dort gezeigten Fähigkeiten wurden fünf Groups ausgewählt, um im Finale erneut anzutreten: das FZI Forschungszentrum Informatik, die ETH Zürich mit der Universität Zürich, Lukasiewicz – PIAP, Mission Management House Companies und die House Software Companies, ein Forschungsverbund der Université Du Luxembourg, Dynamic Imaging Analytics, dem La Palma Analysis Centre, der Université de Lorraine sowie der Open College.
Bild: FZI
Im Finale stellte sich das FZI den Herausforderungen mit einem Staff aus drei mobilen Robotern: den beiden Laufrobotern Spot und ANYmal sowie dem vierrädrigen Roboter Husky mit instrumentiertem Roboterarm. Das Alleinstellungsmerkmal battle die vom FZI entwickelte Software program, die es dem Dreiergespann ermöglichte, die Aufgaben größtenteils autonom und kooperativ im Staff durchzuführen. Die drei Roboter haben sich dabei selbst die Aufgaben je nach Fähigkeiten geschickt aufgeteilt. Die zwei Laufroboter haben schnell das gesamte Gelände exploriert und interessante Ziele für die detaillierte Ressourcen-Analyse für Husky erstellt. Husky konnte dann mittels mitgeführter Geräte Röntgenfluoreszenzanalysen sowie detaillierte Nahaufnahmen durchführen. „Mein persönliches Spotlight battle, dass ich mir während unseres Wettbewerbsdurchlaufs viel Zeit für Fragen der Jury nehmen konnte, weil unsere Roboter wie geplant keine Eingaben von uns brauchten, sondern autonom agieren konnten.“ so Tristan Schnell, Projektleiter des FZI Groups.
In einem letzten Schritt in Richtung Weltraum mussten die Teilnehmer*innen nach dem Feldtest ein Proposal zur weiteren Steigerung der Weltraumtauglichkeit bei der ESA einreichen. Auf Foundation des Feldtests und des Proposals wurde das vom FZI angeführte Konsortium als Sieger gekürt. „Ich freue mich, dass wir zusammen mit den Robotik-Kolleg*innen von der ETH Zürich sowie den weiteren schweizerischen Partnern ein spannendes Konzept entwickeln konnten, bei dem ein Staff aus autonomen Laufrobotern die zentrale Rolle spielt. Noch mehr freue ich mich, dass wir jetzt die Probability bekommen, gemeinsam daran zu arbeiten, diese Technologien ein Stück näher zum Mond zu bringen!“ so der Abteilungsleiter Dr.-Ing. Arne Rönnau.
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