NASA-Prototyp ERNEST erprobt Mondtauglichkeit
Der neue NASA-Rover-Prototyp ERNEST hat eine 26 Kilometer lange Testfahrt durch die kalifornische Wüste absolviert. Das Fahrzeug soll die Grundlage für künftige Rover-Missionen auf dem Mond und dem Mars bilden, die bislang unzugängliches Terrain erschließen.
Bild: NASA
Ein Rover-Prototyp des Jet Propulsion Laboratory (JPL) der NASA hat in der Colorado-Wüste im Süden Kaliforniens rund 26 Kilometer mit minimaler menschlicher Steuerung zurückgelegt. Das Fahrzeug namens ERNEST (Exploration Rover for Navigating Extreme Sloped Terrain) soll künftige Mondmissionen vorbereiten, die bislang unzugängliche Gebiete erreichen sollen.
Aktive Federung und erlerntes Fahrverhalten
Was ERNEST von bisherigen NASA-Rovern wie Curiosity oder Perseverance unterscheidet, ist vor allem sein Fahrwerk. Die Mars-Rover setzen auf ein passives Rocker-Bogie-System, das durch Drehpunkte und Streben das Gewicht gleichmäßig auf sechs Räder verteilt. ERNEST hingegen verfügt über eine aktive Federung mit zwei motorisierten Gelenken, die dem Rover verschiedene Fahrweisen ermöglichen, darunter eine Kriechbewegung, einen Radlauf und aktives Hindernisklettern. Über einen Kupplungsmechanismus lässt sich jederzeit zwischen aktivem und passivem Modus wechseln, wobei letzterer energieeffizienter ist. Alle vier Räder sind einzeln lenkbar, sodass der Rover sich auch seitwärts fortbewegen kann. Damit kann ERNEST Hindernisse überwinden, an denen die bisherigen Marsrover scheitern würden.
Zur eigenständigen Entscheidungsfindung setzt ERNEST auf maschinelles Lernen. Die Softwareentwicklung begann mit dem Aufbau einer hochpräzisen virtuellen Testumgebung, in die das tatsächliche Fahrverhalten des Rovers auf verschiedenen Untergrundtypen eingespeist wurde. Auf einem Hochleistungsrechner absolvierte der Rover in Simulationen teils mehrere tausend Stunden Training an einem einzigen Wochenende. Das Ergebnis sind autonome Algorithmen, die es dem Fahrzeug ermöglichen, die aktive Federung situationsabhängig einzusetzen, ohne auf menschliche Fernsteuerung angewiesen zu sein.
Vom Hindernis-Parcours zur Wüstenfahrt
Bevor ERNEST in die Wüste fuhr, durchlief der Rover zunächst ausgedehnte Tests im Mars Yard des JPL, einem Außengelände mit Sandrippen, Schutthügeln, Stufen und steilen Hängen. Erst nachdem der Rover diese Parcours selbstständig bewältigte, folgte der Feldtest in der Colorado-Wüste. Dort legte ERNEST die 26 Kilometer in 37 Fahrstunden über sieben Testtage verteilt zurück, mit Geschwindigkeiten von bis zu einem Kilometer pro Stunde. Das ist eine Größenordnung schneller als die Höchstgeschwindigkeit von Curiosity oder Perseverance.
Die Hardware des aktuellen Prototyps wurde im September 2024 fertiggestellt, ihm gingen zwei kleinere Vorgängermodelle voraus, an denen elf verschiedene Fahrwerkskonfigurationen erprobt wurden. Als nächsten Schritt plant das JPL-Team, die Fähigkeit zur aktiven Federungssteuerung mit einer übergeordneten Navigationsplanung zu verbinden. ERNEST soll künftig eigenständig effiziente Routen planen, überwindbare Hindernisse erkennen und gefährliche Bereiche umfahren. Eine Verdopplung der Fahrzeuggröße ist dabei explizit vorgesehen, um die Anforderungen einer echten Langstrecken-Mondmission zu erfüllen.
Quelle (Englisch): https://www.nasa.gov/solar-system/moon/nasa-testing-advanced-capabilities-for-moon-mars-rovers/