Wetenschappers van het Deutsches Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz (DFKI) in Bremen hebben een intelligent robotteam ontwikkeld, dat bij de zuidpool van de maan in diepe kraters naar bevroren water moet zoeken. De vierwielige maanrover ‘Sherpa’ draagt de zesbenige klimrobot ‘Crex’ over kilometers afstand naar de rand van de krater. Daar koppelt laatstgenoemde zich los en onderzoekt het inwendige van de rotsspelonken. Het mobiliteitsysteem is getest in een grote hal bij het DFKI Robotics Innovation Center.
De onderzoeksgroep construeerde en programmeerde het robotteam in het kader van het het project RIMRES (Rekonfigurierbares Integriertes Mehr-Roboter Explorations-System). De opdracht daartoe kwam van de Raumfahrt-Agentur des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt en werd gefinancierd met middelen van het Bundesministeriur für Wirtschaft und Technologie (BMW).
Doel van het project is een oefenmissie in een kunstmatig kraterlandschap om aan te tonen, dat heterogene robots gemeenschappelijk complexe opdrachten autonoom en gedeeltelijk autonoom aankunnen. Met de ontwikkeling van zich zelfstandig herconfigurerende systemen slaat de ruimtevaartrobotica nieuwe wegen in. Deze leiden naar bredere missiedoelen, langdurige operaties en goedkoper gebruik.
De in deze onderzoeken verkregen basistechnologieën dienen ook voor gebruik op aarde. Zo zouden volgens dit voorbeeld verkenningssystemen voor de diepzee kunnen worden ontwikkeld.
Dubbele robot
RIMRES onderscheidt zich door een intelligente elektromechanische interface tussen de rover en de klimrobot. Sherpa en Crex zouden als één systeem kunnen optreden, maar werken gescheiden, volledig onafhankelijk van elkaar. De Sherpa van ongeveer 160 kg kan zijn begeleider van 27 kg bij de rand van de krater afzetten en hem het bevel geven om de helling af te dalen. Crex komt daarna terug uit de krater met monsters van stenen.
Tijdens transport wordt de Crex in opgevouwen toestand getransporteerd. Op locatie wordt hij met een kraan op de Sherpa opgetild en uitgevouwen. (foto’s: DFKI/Florian Cordes)
De Sherpa is een multitalent. Dankzij een navigatiemodule kan hij zijn weg in het terrein vinden en efficiënt grotere afstanden rijden, waarbij wielen apart kunnen worden opgelicht om over hindernissen heen te komen. Met zijn grijparm kan hij zichzelf ondersteunen op een zachte ondergrond of nuttige lading zoals accu’s en wetenschappelijke meetapparatuur afzetten. Door geïntegreerde camera’s kan de missie vanaf de aarde worden gevolgd. Het team kan worden aangevuld met andere robots.
Belang voor bemande ruimtevaart
Bewijzen van water in kraters bij de zuidpool van de maan werden aangetoond in 2009 met behulp van data van spectrometers. Nu is het belangrijk om vast te stellen op welke diepte, met welke concentratie en met welke verdeling het ijswater in de kraters zit opgesloten. In december vorig jaar was de laatste (40e) bemande maanmissie.
Als de robots bij het doel zijn aangekomen, klapt de Crex zijn zes benen uit en komt los van de Sherpa. Zelfstandig navigeert hij de krater in. De robots communiceren met elkaar via radiosignalen.
De aanwezigheid van water op de maan opent nieuwe perspectieven voor de bemande ruimtevaart. Water kan worden ontleed in waterstof en zuurstof, zodat daaruit ademgassen voor astronauten en brandstof voor raketten kan worden gewonnen.
Een fotoserie met toelichting is te vinden op de website van DFKI. Elders op die site vind u een video en meer informatie over het project.
