Exoskelett soll auf Feinmotorik in der Schwerelosigkeit vorbereiten
Forschende des DFKI und der Universität Duisburg-Essen untersuchen, ob ein robotisches Exoskelett, das Schwerelosigkeit simuliert, Astronautinnen und Astronauten gezielt auf feinmotorische Aufgaben im Weltraum vorbereiten kann. Im Mai 2026 nahm das Team zum dritten Mal an einer Parabelflugkampagne teil und konnte Daten aus 180 Parabeln erfolgreich erheben.
Bild: Novespace
Forschende des Deutschen Forschungszentrums für Künstliche Intelligenz (DFKI) und der Universität Duisburg-Essen haben im Mai 2026 zum dritten Mal an einer Parabelflugkampagne des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) in Bordeaux teilgenommen. Ziel ist es, ein robotisches Exoskelett zu entwickeln und zu erproben. Dieses soll Schwerelosigkeit simulieren und Astronautinnen und Astronauten so bereits auf der Erde auf präzise Handbewegungen im Weltall vorbereiten.
Warum feinmotorisches Training wichtig ist
Im Weltraum müssen Astronautinnen und Astronauten regelmäßig präzise Hand- und Armbewegungen ausführen, etwa bei Reparaturen oder wissenschaftlichen Experimenten. Unter Schwerelosigkeit verlieren Bewegungen jedoch messbar an Stabilität und Präzision, was den kognitiven und physischen Aufwand für die Besatzung erhöht. Um dem entgegenzuwirken, entwickeln DFKI und UDE im Projekt MikroBeM ein Exoskelett, das durch gezielte Kraftunterstützung das Eigengewicht des Arms kompensiert und so die Entlastungseffekte der Schwerelosigkeit nachahmt. Mithilfe von KI-Methoden lässt sich diese Unterstützung individuell anpassen. Langfristig soll das System eine kosteneffiziente Vorbereitung auf Langzeitmissionen zum Mond und Mars ermöglichen. Gefördert wird das Projekt durch das Bundesministerium für Forschung, Technologie und Raumfahrt im Rahmen des INNOSPACE-Netzwerks Space2Health.
Fingerzeig im Parabelflug: So lief das Experiment ab
Parabelflüge gehören zu den wenigen Methoden, um auf der Erde kurzfristig reale Schwerelosigkeit zu erzeugen. Durch wiederholte Steig- und Sinkflugmanöver entstehen pro Parabel rund 22 Sekunden Schwerelosigkeit, was über einen gesamten Flug etwa elf Minuten ergibt. Die aktuelle 46. Kampagne fand vom 11. bis 22. Mai 2026 statt und umfasste drei Flüge an Bord des Airbus A310 Zero G. Das Experiment von DFKI und UDE war eines von acht ausgewählten wissenschaftlichen Projekten an Bord.
Die Kernaufgabe war bewusst einfach gehalten: Testpersonen sollten während der Schwerelosigkeit mit dem Zeigefinger die Mitte einer auf einem Bildschirm dargestellten Zielscheibe treffen. Der Arm war dabei durch einen Umhang verdeckt, um visuelle Korrekturen zu verhindern. Gemessen wurden Muskel- und Gehirnaktivität, Herzratenvariabilität sowie die genauen Bewegungsabläufe. Die Testpersonen waren in zwei Gruppen aufgeteilt: Eine hatte die Aufgabe zuvor über mehrere Wochen mit dem Exoskelett unter simulierter Schwerelosigkeit trainiert, die andere absolvierte sie ohne vorheriges Training.
Das Team zieht eine positive Bilanz: Es gab keine experimentbedingten Messausfälle, sodass vollständige Daten aus allen 180 Parabeln vorliegen. Erste Hinweise aus früheren Kampagnenteilnahmen deuten auf Trainingseffekte hin, eine statistisch belastbare Auswertung war bislang jedoch wegen der geringen Datenmenge nicht möglich. Die neu erhobenen Daten sollen das nun ändern. Darüber hinaus könnten die Erkenntnisse laut den Forschenden auch außerhalb der Raumfahrt relevant werden, etwa in der Rehabilitation oder in der Neurotechnologie.