Es ist wohl der teuerste Airhockey-Tisch der Welt: Über die glatte Granitfläche gleitet ein Miniroboter auf einem Luftkissen, getragen von zwölf Schubdüsen, aus denen unablässig Luft strömt. Ein bisschen klingt er wie ein sehr gedämpfter Düsenjet. Hier im NASA Research Center probt Arobee, wie das würfelförmige Gerät genannt wird, den Ernstfall: seinen Einsatz auf der Internationalen Raumstation ISS. Der Raum ist deshalb geschmückt mit Bildern aus dem Innern der ISS, Arobee soll sich schon mal auf seinen Arbeitsplatz einstimmen.
Bald wird der Roboter aus der Laborsituation in die Realität wechseln und in echter Schwerelosigkeit seine Arbeit tun. Astronauten sollen von dem Mini-Helfer bei verschiedenen Arten von Einsätzen profitieren. Astrobee ist ein beeindruckendes Stück Ingenieurskunst und ein faszinierender Hinweis darauf, wie sich die NASA eine Zukunft mit Robotern vorstellt.
Eine Art ultra-teures Babyphone für Astronauten
Astrobee ist eine halbautonome Maschine. Am Anfang seines Einsatzes (angepeilt ist die erste Jahreshälfte 2018) wird der Roboter noch einen Menschen an seiner Seite haben, der sicherstellen soll, dass die Interaktion mit der Crew funktioniert. Aber Astrobee kann auch komplett selbständig in der ISS unterwegs sein, die Astronauten bei Einsätzen filmen – damit zum Beispiel jemand im Kontrollzentrum auf der Erde mithelfen kann, falls Probleme auftreten – und dann zu seiner Ladestation zurückkehren.
Um sich zurechtzufinden, nutzt er eine Reihe von Sensoren, unter anderem eine Kamera, die 3D-Karten ähnlich wie Microsofts Kinect-System erstellen kann und eine Kamera, die Besonderheiten in der Umgebung registriert. Der Roboter kann sich an Mauervorsprüngen oder ähnlichem festhalten, um am Platz zu bleiben und Energie zu sparen, während seine Sensoren die Crew ständig im Auge behalten.
Astrobee ist eine Art ultra-teures Babyphone, das darüber hinaus auch als emsiger Helfer der Wissenschaftler an Bord arbeitet. „Sie können Astrobee mit neuer Software bestücken und damit selbst bestimmen, wie er eingesetzt wird“, sagt Systemchef Trey Smith. „Zusätzlich können sie ihm noch mehr Nutzlatz aufladen, um etwa neue Arme, neue Sensoren oder ähnliches zu testen.“
Um all das zu ermöglichen, muss Astrobee lückenlos kontrolliert werden. Nicht leicht, wenn das alles in der Schwerelosigkeit geschieht. Der würfelförmige Roboter hat deshalb Luftdüsen, um sich mit deren Hilfe selbst zu steuern. Mittels Ventilator zieht Astrobee Luft ein und stößt sie durch zwölf Düsen wieder aus. „Jede dieser Düsen ist in eine bestimmte Richtung fixiert“, erklärt Smith, kleine Klappen im Innern sorgten jedoch dafür, dass die Düsen jeweils geschlossen oder offen seien, so könne Astrobee durch die Raumstation navigieren.
Der größte Pluspunkt des Miniroboters ist seine Eigenständigkeit. Damit unterscheidet sich Astrobee vor allem von den bisherigen Sphere-Robotern der NASA (Synchronized Position Hold, Engage, Reorient, Experimental Satellites), die als zylinderförmige Forschungsinstrumente schon mehr als ein Jahrzehnt auf der ISS eingesetzt werden. Astrobee ist ein deutlich weiter entwickeltes und autonomeres System, weil er sich zielgerichtet fortbewegen kann. Geplant ist, den Roboter irgendwann auch außerhalb der ISS einsetzen zu können, etwa um Schäden an der Raumstation festzustellen oder Routine-Überprüfungen durchzuführen – für den Fall, dass die ISS auch nach 2024 noch existiert, wenn nach jetzigem Planungsstand zumindest die NASA kein Geld mehr bekommen wird, um die Raumstation zu betreiben.
Unabhängig davon ist zu erwarten, dass die NASA weitere Hilfsroboter wie Astrobee entwickeln wird, um langweilige oder riskante Aufgaben delegieren zu können, die bisher von Astronauten erledigt werden mussten. Auch könnte das Vorhaben, Menschen auf den Mars zu bringen, die Entwicklung von Assistenten-Robotern beschleunigen.
