PERIOD (OG12)

PERASPERA In-Orbit Demonstration (Operational Grant 12)

Der Roboterarm Canadarm2 und Dextre extrahieren die Bartolomeo-Plattform, die im Rahmen von PERIOD als orbitale Fabrik eingesetzt werden soll (Foto: NASA)
Der Roboterarm Canadarm2 und Dextre extrahieren die Bartolomeo-Plattform, die im Rahmen von PERIOD als orbitale Fabrik eingesetzt werden soll (Foto: NASA)
Wissenschaftliche/r Leiter/in:
 
Projektkoordinator/in:
Airbus Defence and Space GmbH, Dr. Stéphane Estable
 
Projektleiter/in:
 
Ansprechpartner/in:

Das Projekt PERASPERA In-Orbit Demonstration (PERIOD) ist eines der Operational Grants (OGs) der dritten Phase des Horizon 2020 Space Strategic Research Cluster on Space Robotics Technologies der Europäischen Union mit dem Ziel, den Reifegrad von Raumfahrttechnologien zu erhöhen und sie für eine In-Orbit-Demonstration vorzubereiten, die im Zeitrahmen von 2023-2027 geplant ist. Konkret wird das Projekt auf der Arbeit früherer OGs aufbauen, um den Technologiereifegrad von Kerntechnologien zu erhöhen und ein orbitales Demonstrationskonzept für On-Orbit-Servicing und Montage zu definieren. Die Aufgaben des DFKI im Rahmen des Projekts bestehen hauptsächlich in der Bewertung des Stands der Technik von Standardschnittstellen, die benutzt werden um (modulare) Systeme/Komponente miteinander zu verbinden, im Hinblick auf das Demonstrationsszenario und der Definition einer konzeptionellen cyber-physischen Systemarchitektur für ein Fertigungs- und Montagesystem im Orbit.

Laufzeit: 01.01.2021 bis 31.12.2022
Zuwendungsempfänger: Deutsches Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz GmbH
Fördergeber: Europäische Union
Förderkennzeichen: Dieses Projekt wurde mit Mitteln aus dem Forschungs- und Innovationsprogramm Horizont 2020 der Europäischen Union Programm unter der Fördervereinbarung Nr. 101004151
Webseite: https://period-h2020.eu/
Partner: Airbus Defence and Space GmbH (Deutschland)
Airbus Defence and Space SAS (Frankreich)
Airbus Defence and Space Ltd. (Großbritannien)
GMV Aerospace and Defence S.A.U. (Spanien)
GMVIS Skysoft S.A. (Portugal)
Space Applications Services NV (Belgien)
SENER Aerospacial S.A. (Spanien)
EASN Technology Innovation Services BVBA (Belgien)
ISISPACE B.V. (Niederlande)
Anwendungsfelder: Weltraumrobotik
Verwandte Projekte: ESROCOS (OG1)
European Space Robot Control Operating System (11.2016- 01.2019)
InFuse (OG3)
Allgemeines Framework zur Datenfusion für die Weltraumrobotik (11.2016- 12.2021)
SIROM (OG5)
Standard Interface for Robotic Manipulation of Payloads in Future Space Missions (11.2016- 02.2019)
FACILITATORS (OG6)
FACILIties for Testing (at) ORbital and Surface robotics building blocks (11.2016- 01.2019)
PULSAR (OG8)
Prototype of an Ultra Large Structure Assembly Robot (02.2019- 01.2021)
ADE (OG10)
Autonomous Decision Making in Very Long Traverses (02.2019- 04.2021)
PRO-ACT (OG11)
Planetary RObots Deployed for Assembly and Construction Tasks (02.2019- 04.2021)
Stardust Reloaded
On-Orbit-Wartung mit Roboter-Manipulatoren (01.2019- 12.2022)
Verwandte Software: Rock
Robot Construction Kit
Phobos
Ein Blender-Add-On zum Editieren und Export von Robotermodellen für die MARS-Simulation
MARS
Machina Arte Robotum Simulans
CAD-2-SIM
Computer Aided Design To Simulation

Projektdetails

Intelligente Bausteine für die Wartung und Montage von Satelliten im Orbit (Foto: DLR (CC-BY 3.0))
Künstlerisches Konzept eines Szenarios für die Wartung durch einen Roboter im Orbit (Foto: NASA/Goddard Space Flight Center 2017)
Seit dem Start des ersten künstlichen Satelliten hat die Natur der Raumfahrt jede Raumfahrtmission in Bezug auf Masse, Lebensdauer und letztlich Kosten stark eingeschränkt. Das Ergebnis sind meist hochintegrierte Einweg-Raumfahrtsysteme, die bei Bedarf nur schwer zu warten und/oder aufzurüsten sind. Gleichzeitig erfordert die derzeitige Verbreitung von Weltraummüll eine nachhaltigere Nutzung der Umgebung im Orbit, was mit dem aktuell angenommenen Missionsparadigma nur schwer zu erreichen ist. All diese Tatsachen weisen auf die Notwendigkeit eines Richtungswechsels bei Raumfahrtmissionen und der Morphologie des Raumfahrzeugdesigns hin, um eine kosteneffektive Wartung und Montage im Orbit zu ermöglichen, die die Lebenszykluskosten von Raumfahrzeugen reduzieren und gleichzeitig ihre Leistungsfähigkeit und Flexibilität im Falle eines Ausfalls oder unerwarteter Ereignisse erhöhen könnte.

Mit dem Horizon 2020 Space Strategic Research Cluster (SRC) on Space Robotics Technologies verfolgt die Europäische Union den Ansatz, diesen Richtungswechsel zu erreichen, indem sie die Reife von Weltraum-Robotik-Technologien für die Wartung und Montage im Orbit schrittweise erhöht und diese im Zeitrahmen von 2023-2027 mit umfangreichen Demonstrationsmissionen validiert.

Das Projekt PERASPERA In-Orbit Demonstration (PERIOD) ist eines der Operational Grants (OGs) der dritten Phase des SRC mit dem Ziel, ein Orbital-Demonstrator-Konzept zu definieren und dabei die Arbeiten der vorangegangenen Phasen des SRC zu nutzen, die sich mit dem Entwurf, der Herstellung und dem Testen von zuverlässigen und leistungsstarken Roboter-Bausteinen befasst haben

Die spezifischen Ziele des Projekts sind:
a) Definition eines Demonstrator Konzepts basierend auf einer orbitalen Fabrik, die auf der Bartolomeo-Plattform der Internationalen Raumstation integriert ist, um ein Raumfahrzeug im Orbit herzustellen und zu betreiben.
b) Weiterentwicklung von Kernsoftwarekomponenten der Weltraumrobotik bis zum „Technology Readiness Level“ 5.
c) Evaluierung des aktuellen Stands der Technik von Standardschnittstellen in einem Benchmark-Szenario.
d) Evaluierung aller Kernkomponenten für die Montage auf einem „Breadboard“.
e) Durchführung von Kommunikations- und Verbreitungsaktivitäten, um die Raumfahrtgemeinde und potenzielle Kunden über die Fähigkeiten der Wartung und Montage im Orbit zu informieren sowie Transparenz über Risiken und Abhilfemaßnahmen zu schaffen.

Die Aufgaben des DFKI im Rahmen des Projekts adressieren insbesondere:
a) Die Evaluierung des aktuellen Stands der Technik von Standardschnittstellen in einem repräsentativen Benchmark-Szenario.
b) Die Definition vorläufiger Anforderungen und der Entwicklungslogik der Wahrnehmungs- und Darstellungskomponenten der Orbitalen Fabrik.
c) Die Definition einer konzeptionellen cyber-physikalischen Systemarchitektur der Orbitalen Fabrik und ein „Proof-of-Concept“ für einen ausgewählten Aspekt.

Weitere Informationen zum PERIOD sind unter folgender URL zu finden: https://period-h2020.eu/.
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© DFKI GmbH
zuletzt geändert am 15.09.2021
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