Forscher basteln an Satelliten-Reparaturroboter

14. Oktober 2008, 08:19
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Künstliche Wahrnehmung als wesentliche Herausforderung - Erkennen und Einfangen des Satelliten schwierig

Forscher der kanadischen Queen's University  arbeiten gemeinsam mit dem Raumfahrtunternehmen MDA Space Missions  an einem robotischen System, das eine Reparatur von Satelliten im Erdorbit ermöglicht. Das "Autonomous Space Servicing Vehicle" (ASSV) soll künstliche Trabanten davor bewahren, durch Fehlfunktionen oder versiegenden Treibstoff zu "Weltraummüll" zu verkommen. Da reparaturbedürftige Satelliten eingefangen werden müssen, sehen die Wissenschaftler in derem Erkennen und Verfolgen die wichtigste technische Herausforderung für ein autonomes Service-Raumfahrzeug.

Reichweite

Bei Satelliten beispielsweise im geostationären Orbit kommen bemannte Reparaturmissionen aufgrund der begrenzten Reichweite von Raumfahrzeugen nicht in Frage. Das ASSV soll solche Satelliten aufspüren, einfangen und in seine Reparaturbucht manövrieren. "Die eigentliche Reparatur müsste nicht in Echtzeit erfolgen, da sich alles in fester Position befindet und ein Mensch per Telerobotik alle erforderlichen Arbeiten durchführen kann", erklärt Michael Greenspan, Professor für Elektro- und Computertechnik an der Queens University. Das eigentliche Problem sei das Erkennen und Einfangen des Satelliten.

Erkennung

Das robotische Reparatur-Raumfahrzeug muss zunächst den Satelliten erkennen, feststellen, wie sich dieser bewegt, und in der Lage sein, das Ziel zu verfolgen. Vor dem Einfangen des Satelliten muss das ASSV die eigene Bewegung außerdem jener des Satelliten angleichen. Die Forscher an der Queen's University haben eine Software entwickelt, die das erforderliche Erkennen und Echtzeit-Tracking von Satelliten ermöglicht. Herkömmliche Video-Kameras sind bei den Lichtverhältnissen im Weltraum kaum sinnvoll. Daher soll das ASSV mit LIDAR arbeiten, um Satelliten wahrzunehmen. Das ist eine Radar-ähnliche Technologie, die mit Laserlicht arbeitet. Die weitere Entwicklung des Gesamtsystems wird vom kanadischen Natural Sciences and Engineering Research Council unterstützt.

Umkreis

Hintergrund der Arbeit ist, dass bereits tausende künstliche Satelliten die Erde umkreisen. "Das sind mechanische Systeme, also werden sie irgendwann versagen", erklärt Greenspan. Eine Wartung bei Fehlfunktionen könnte die Funktionsdauer ebenso erhöhen wie ein Auftanken im Bedarfsfall. Dass geeignete robotische Wartungssysteme für die Raumfahrt wirtschaftlich essenziell wären, hat erst Mitte dieses Jahres eine Gruppe deutscher und britischer Wissenschaftler betont. (pte)

 

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    foto: stephen wild
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