07.04.2022 - Allgemein, Raumfahrt

Er­folg­rei­che „Mond­lan­dung“ im DLR-Be­we­gungs­si­mu­la­tor

Wie können Astronauten in Zukunft sicher auf dem Mond landen? Um eine erfolgreiche Mondlandung sicherzustellen, ist das reibungslose Zusammenspiel von Pilot und Raumfahrzeug unabdingbar. Das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) führte gemeinsam mit Partnern aus Forschung und Industrie ein besonderes Experiment dazu durch: Im Cockpit des „DLR-Robotic Motion Simulator“ testete ESA-Astronaut Roberto Vittori zum ersten Mal verschiedene Mondlandemanöver in einer vollbeweglichen Flugsimulation.


Bild: DLR. Alle Rechte vorbehalten

ESA-Astronaut Robert Vittori testet Manöver

Der Bewegungssimulator wurde am DLR-Institut für Systemdynamik und Regelungstechnik entwickelt und erlaubt extreme Neigewinkel und Manöver. Als Testpilot konnte der ESA-Astronaut in Oberpfaffenhofen erleben, wie sich ein Raumfahrzeug in kritischen Phasen verhält und steuernd eingreifen. Das Experiment ist Teil des ESA-Projekts „Human-In-the-Loop Flight Vehicle Engineering for Explorations Missions“. Im Rahmen des Projekts werden Technologiestudien zur astronautischen Landung auf dem Südpol des Mondes durchgeführt.

In einem Test-Szenario befanden sich Steine auf der vom Autopiloten vorgegeben Landezone. Vittori hatte dabei die Möglichkeit, innerhalb eines bestimmten Zeitfensters einzugreifen und über Touchscreens eine alternative Landestelle auszuwählen. In anderen Szenarien traten beim Autopiloten technische Störungen auf. Hier konnte der Italiener auf eine vollständig manuelle Steuerung umschalten und die Mondlandefähre beim Abstieg auf den Mondboden erfolgreich manuell steuern.

 Zusammenarbeit von Mensch und Maschine

Ein primäres Ziel des ESA-Projektes ist es, Mensch-Maschine-Schnittstellen und Assistenzfunktionen für Raumfahrzeuge zu bewerten. Die Projektbeteiligten entwickelten hierfür eine Human-in-the-Loop Simulation, die es dem Astronauten ermöglicht, mit dem System des simulierten Landers zu interagieren. Um die Endphase der Mondlandung zu simulieren, bauten die DLR-Wissenschaftler den Bewegungssimulator zu einer Mondlandefähre um.

Der DLR-Robotic Motion Simulator basiert auf einem industriellen Roboterarm, an dessen Ende eine Cockpit-Gondel platziert ist. Das System ist flexibel umrüstbar und verfügt über einen besonders großen Arbeitsraum. Im Gegensatz zu klassischen beweglichen Flugsimulatoren ist es mithilfe des DLR Robotic Motion Simulators möglich, extreme Neigewinkel und Manöver zu realisieren.

„Es war ein wunderschöner Testdurchlauf“, berichtete ESA-Astronaut Roberto Vittorio und lobte das intuitive Gefühl für die Bewegungen, die ihm der Simulator vermittelte. „Der Simulator ist eine unglaubliche Maschine, wahrscheinlich eine der besten, die ich je erlebt habe. Dieses Experiment ist für mich der Beweis, dass Europa eine Schlüsselrolle in der Zukunft der Erforschung des Weltraums spielen kann.“

Für das neue Experiment stattete das DLR-Team die Gondel mit Touchscreens, neuen Eingabegeräten für den Astronauten und einem virtuellen Cockpit-Fenster aus. Zudem entwickelten die Forschenden eine hochauflösende Mondvisualisierung. So konnten die Manöver der Mondlandefähre auch von außen auf einer großen Leinwand mitverfolgt werden.

Intuitive, realitätsnahe Steuerung

Ein weiteres Ziel des ESA-Projektes besteht darin, genauer zu untersuchen, wie der Astronaut die Mondlandefähre unter dem Einfluss von Bewegungen steuern und navigieren kann. Mit den daraus resultierenden Ergebnissen werden die technischen Anforderungen für zukünftige Mondlandemissionen festgelegt. Darüber hinaus forschen die DLR-Wissenschaftler im Rahmen des Projektes daran, wie Bewegungseinflüsse, die unter geringerer Schwerkraft auftreten, auf der Erde am besten simuliert werden können.

Nach Abschluss der Experimentreihe zeigte sich der italienische ESA-Astronaut Vittori von der Anlage in Oberpfaffenhofen äußerst beindruckt und betonte, dass er durch die Bewegungssimulation intuitiv den Lander spüren und so realitätsnah die Mondfähre steuern konnte. ESA-Projektleiter Dr. Luca Ferracina bestätigte: „Das Experiment hat eindrücklich gezeigt, dass der DLR-Robotic Motion Simulator für Tests dieser Art hervorragend geeignet ist“.

Quelle: https://www.dlr.de/content/de/artikel/news/2022/02/20220407_erfolgreiche-mondlandung-im-dlr-bewegungssimulator.html