Moonwalk

Technologies and Human-Robot Collaboration for Surface EVA Exploration Activities and Training in European Analogue Environments

Astronaut im Raumanzug und ein kleiner Rover auf rotem Boden im Gegenlicht Foto: Bruno Stubenrauch, Moonwalk Consortium
Astronaut und Rover während der Erd-Analog-Simulation in Spanien
Wissenschaftliche Leitung:
Prof. Dr. Dr. h.c. Frank Kirchner (DFKI)
 
Projektleitung:
Dr.-Ing. Thomas Vögele
 
Ansprechperson:
robotik(at)dfki.de

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Ziel des Projektes ist die Entwicklung und Erprobung von Zukunftstechnologien für Explorationsmissionen zu Mond und Mars. Erforscht wird, wie Astronauten durch Roboter bei der Erkundung planetarer Oberflächen (Mars, Mond) unterstützt werden können. Der Fokus liegt dabei auf der Interaktion zwischen Astronaut und Roboter. Die Kontrolle von Robotern ist nicht trivial, da der Raumanzug und die fehlende bzw. reduzierte Schwerkraft den Astronauten relativ unbeweglich machen. MOONWALK entwickelt und erprobt praktikable Methoden für die Interaktion zwischen Astronauten und Robotern. Diese sollen in realitätsnahen Übungsmissionen im Mittelmeer bei Marseille (Simulation reduzierter Schwerkraft) und in der südspanischen Wüstenlandschaft von Rio Tinto (Simulation extremer Umweltbedingungen) getestet werden.

Laufzeit: 01.09.2013 bis 31.08.2016
Durchführende Einrichtung: Deutsches Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz GmbH
Partner: COMEX, EADS, LIQUIFER Systems Group (LSG), Space Application Services (SAS), NTNU Centre for Interdisciplinary Research in Space, Instituto Nacional de Técnica Aeroespacial (INTA)
Anwendungsfelder: Weltraumrobotik
Unterwasserrobotik
Verwandte Robotersysteme: YEMO 1.1
Teilautonomer Mikro-Rover für den Unterwassereinsatz
LuNiS
Lunar micro rover for Night Survival
Verwandte Software: Rock
Robot Construction Kit

Finanzierung

Hinweis zur Finanzierung
Das Projekt „Moonwalk“ wird von der EU im Programm SPA.2013.2.1-02 mit der Finanzhilfevereinbarung 607346 gefördert.

Projektdetails

Sechs Unterwasserfotos: Taucher begleiten einen Astronauten im Anzug an einer Felswand Foto: COMEX
Fotostrecke 1 veranschaulicht, wie die im Projekt „Moonwalk“ geplanten Unterwassersimulationen von Weltraummissionen aussehen können. Die Aufnahmen zeigen das Training eines so genannten Außenboardeinsatzes auf einen Asteroiden, bei dem der Astronaut die Raumstation verlässt – hier im Meer bei Marseille im November 2012.
Vier Unterwasserfotos: Taucher und ein Astronaut im Anzug arbeiten am Meeresboden Foto: COMEX
Fotostrecke 2 zeigt eine Simulation ähnlich der die im Projekt „Moonwalk“ geplant ist: In einem Szenario das der Apollo 11 Mission nachempfunden wurde trainiert ein Astronaut das Sammeln von Gesteinsproben und das Aufstellen einer Flagge unter unter reduzierten, mondähnlichen Schwerkraftbedingungen.
Bei Simulationen von Mars- und Mondmissionen auf der Erde ist es eine besondere Herausforderung, die im All herrschende Schwerelosigkeit bzw. reduzierte Schwerkraft und die großen Zeitverzögerungen während der Kommunikation mit dem Flugkontrollzentrum auf der Erde nachzustellen. „Moonwalk“ plant zwei analoge Simulationskampagnen, die den harschen Bedingungen des Alls sehr ähnlich sind: Unterwasser in der Bucht der französischen Stadt Marseille, bei der die Effekte der geringen Schwerkraft von Mondmissionen simuliert werden können, und in der Wüstenlandschaft von Río Tinto, in der unter Mars-ähnlichen Bedingungen astrobiologische Probenahmeverfahren getestet werden sollen. In beiden Simulationen trägt der Astronaut einen Simulationsanzug der die Eigenschaften eines echten Raumanzugs nachstellt. Der inhaltliche Schwerpunkt der Simulationen liegt in der Erprobung neuer Methoden für Unterstützung eines Astronauten durch einen mobilen robotischen Helfer.

Sieben Partnerorganisationen bringen ihre Expertise ein: Das DFKI Robotics Innovation Center in Bremen (Konsortialführer), COMEX in Frankreich (technische Koordination), EADS in Großbritannien, LIQUIFER Systems Group (LSG) in Österreich, Space Application Services (SAS) in Belgien, NTNU Centre for Interdisciplinary Research in Space in Norwegen und das Instituto Nacional de Técnica Aeroespacial (INTA) in Spanien.

Die amerikanische Raumfahrtagentur NASA ist ein assoziierter Partner in MOONWALK.

Videos

MOONWALK: YEMO 1.1 bei einer realitätsnahen Mission

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Das Projekt MOONWALK endete mit zwei realitätsnahen Missionen: Eine in einem Wüsteszenario in Spanien und die andere ein Unterwasser-Offshore-Szenario vor der Küste von Marseille. Das Video zeigt die amphibische Rover Yemo 1.1 in Aktion während der Versuche, einschließlich der neuartigen Schnittstelle für Gestensteuerung. Dies ermöglicht es den Astronauten der Rover mit den Bewegungen seines Armes zu steuern.

 

MOONWALK: Erste Unterwassertest mit YEMO 1.0

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Erste Funktionstests des neuen amphibischen Rover Yemo im Mittelmeer in der Nähe der Insel Vulcano Island im Juni 2015. Das Video zeigt die Unterwassermobilität des Rovers und die Vorteile eines 360-Grad-Panorama-Kamera.

Steuerung des Rovers durch Gesten während eines simulierten Außenbordeinsatzes (Foto: Bruno Stubenrauch, Moonwalk Consortium) Foto: Bruno Stubenrauch, Moonwalk Consortium
Steuerung des Rovers durch Gesten während eines simulierten Außenbordeinsatzes
Der Roboter YEMO während einer Unterwassersimulation mit installierter Payload-Box und Werkzeugen für den Astronauten (Foto: Comex, Moonwallk Consortium) Foto: Comex, Moonwalk Consortium
Der Roboter YEMO während einer Unterwassersimulation mit installierter Payload-Box und Werkzeugen für den Astronauten
Kontrolle des Rovers durch Gesten während einer Unterwasser Simulation (Foto: Comex, Moonwallk Consortium) Foto: Comex, Moonwalk Consortium
Kontrolle des Rovers durch Gesten während einer Unterwasser Simulation
Technische Tests des Gesamtsystems in Vorbereitung auf die Unterwasser Erd-Analog Simulationen (Foto: Comex, Moonwallk Consortium) Foto: Comex, Moonwalk Consortium
Technische Tests des Gesamtsystems in Vorbereitung auf die Unterwasser Erd-Analog Simulationen
Der amphibische Rover YEMO speziell entwickelt als Partner für den Astronauten während der Erd-Analog Simulationen von MOONWALK (Foto: Bruno Stubenrauch, Moonwalk Consortium) Foto: Bruno Stubenrauch, Moonwalk Consortium
Der amphibische Rover YEMO speziell entwickelt als Partner für den Astronauten während der Erd-Analog Simulationen von MOONWALK
Der Astronaut lädt genommene Proben in die Payload-Box des Rovers (Foto: Bruno Stubenrauch, Moonwalk Consortium)Astronaut lädt genommene Proben in die Payload-Box des Rovers (Urheber: Moonwalk Consortium; Foto: Bruno Stubenrauch, 2016) Foto: Bruno Stubenrauch, Moonwalk Consortium
Der Astronaut lädt genommene Proben in die Payload-Box des Rovers

Bildergalerie

 

Publikationen(4)

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2026

2015

  • Konferenz
    Barbara Imhof, Waltraut Hoheneder, Stephen Ransom, Robert Davenport, René Waclavicek, Jakob Schwendner, Mathias Goy, Martin Schröer, Thomas Vögele, Peter Weiss, Virginie Taillebot, Thibaud Gobert, Alistair Nottle, Matthew Roberts, Diego Urbina, Tom Hoppenbrouwers, Knut Robert Fossum, Brit-Eli Danielsen, Victor Parro Garcia, Fernando Puente-Sanchez
    Moonwalk - Human Robot Collaboration Mission Scenarios and Simulations
    In: AIAA SPACE Conference and Exposition, Pasadena, US · Aug 2015
  • Konferenz
    V. Parro, F. Puente-Sanchez, Thomas Vögele, B. Imhof, B. Davenport, P. Weiss, D. Urbina, K. Fossum, A. Nolte, Mathias Goy, T. Hoppenbrouwers, V. Taillebot, W. Hoheneder, O. Prieto
    The MOONWALK project: Preparing for human supported science on Mars and the moon
    In: Proceedings of AbSciCon 2015, Chicago, US · Jun 2015
  • Konferenz
    Jakob Schwendner, Mathias Goy, Martin Schröer, Thomas Vögele, P. Weiss, V. Taillebot, T. Gobert, A. Nolte, M. Roberts, B. Imhof, W. Hoheneder, S. Ransom, R. Davenport, R. Waclavicek, D. Urbina, T. Hoppenbrouwers, K. Fossum, V. Parro, O. Prieto, B. Gardette
    Surface Exploration Analogue Simulations with a Crew Support Robot
    In: Proceedings of ASTRA 2015, Noordwijk, NL · 2015
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