Am 18. Februar 2021 landete die NASA erfolgreich den Rover “Perseverance” auf unserem roten Nachbarn Mars. Diese Mission ist zweifelsohne ein großer Schritt für die Raumfahrtforschung. Die meisten Menschen wissen jedoch nicht, wie groß dieser Schritt für die Robotik ist. In diesem Blogpost gehen wir in aller Kürze darauf ein, welche wichtigen Neuerungen diese Mission bringt.

Der Rover “Perseverance” ist nicht der erste Roboter auf dem Mars. Er ist jedoch seinem Vorgänger “Curiosity” weitaus überlegen. Dies machte sich bereits bei der Landung bemerkbar.

Perseverance landet mit offenen Augen

Das Landemodul konnte zum ersten Mal während des Anflugs den Boden unter sich analysieren. Dies half beim Aussuchen eines geeigneten Landeplatzes. Bisher waren die Landungen auf dem roten Nachbarn limitiert. Sie hingen davon ab, was wir zum Zeitpunkt der Planung über den Ort wussten (zum Beispiel durch Aufnahmen). Es mussten flache und weitläufige Flächen ausgesucht werden, die bei jedem Wetter angesteuert werden können. Diese Flächen sind jedoch für die Wissenschaft nicht so spannend, wie die gefährlichen Krater und bergige Bereiche des Planeten. Die optischen Sensoren des Landemoduls konnten während der Landung die Oberfläche des Planeten analysieren und einen geeigneten Platz aussuchen. Warum ist das so besonders?

Auf der Erde haben wir Drohnen und Flugzeuge, die bereits selbstständig landen können. Diese nutzen jedoch meist eine umfangreiche Infrastruktur. Sie können auf GPS-Signale, hochauflösendes Kartenmaterial und Lande- und Startpisten zurückgreifen. Auf dem Mars ist das deutlich schwieriger und diese Landung zeigt uns, dass in Zukunft autonome Landesysteme auch hier auf der Erde bei komplexen Landungen unterstützen können.

Wohin fährst du uns, Perseverance?

Die zweite große Neuerung ist das Navigationssystem des Rover. Der alte Rover Curiosity musste ganz am Anfang noch von der Erde gesteuert werden oder Pausen einlegen, um die Bilder selbst zu analysieren. Das ist extrem langsam, weil die Verzögerung zwischen dem Befehl und der Ausführung teilweise 22 Minuten dauern kann. Dies ist auch der Grund, warum Curiosity seit der Landung im August 2012 bis heute noch keine 30km zurückgelegt hat. Eine spätes Software-Update verbesserte zwar die selbstständige Navigation, aber die verbauten Chips sind nicht leistungsstark genug für eine gute autonome Fahrt.

Der Rover Perseverance hat zum ersten Mal einen separaten Rechner, der nur für die autonome Navigation installiert wurde. Dies erlaubt es dem Roboter Bildmaterial viel schneller auszuwerten. Perseverance wird dadurch viel schneller fahren können und eine größere Fläche erkunden. Dies ist eine besondere Leistung, weil es sich um eine Offroad-Fahrt handelt. Der Navigationscomputer hat nicht die Möglichkeit sich an Straßen, Schildern und Ampeln zu orientieren. Der Untergrund ist unterschiedlich beschaffen und nicht gleichmäßig asphaltiert. Das alles macht eine autonome Fahrt extrem herausfordernd.

Ein Blick in die Zukunft

Perseverance ist ein entscheidender Baustein für die Robotik der Zukunft. Es ist unumstritten, dass der Weltraum weitaus mehr fordert, als wir Menschen mit unseren organischen “Beschränkungen” leisten können. Die Erkundung und Eroberung unseres Sonnensystems kann nur gelingen, wenn wir starke, zuverlässige und sehr fähige Roboter an unserer Seite haben. Deshalb ist die Perseverance-Mission ein Meisterwerk der Robotik und ein Blick in die Zukunft.

Quellen:
https://mars.nasa.gov/resources/25537/exploring-majestic-jezero-crater-illustration/
https://www.wired.com/story/how-nasa-built-a-self-driving-car-for-its-next-mars-mission/
https://www.jpl.nasa.gov/news/nasas-mars-curiosity-debuts-autonomous-navigation