Forscher in Deutschland entwickeln ein Navigationssystem, das es Schwärmen autonomer Roboter ermöglichen könnte, den Mars ohne GPS zu erkunden. Die Arbeit ist Teil des Projekts VaMEx-ARES, einer neuen Phase der VaMEx-Initiative, die von der Deutschen Raumfahrtagentur im Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) koordiniert wird.
Das Teilprojekt an der Universität Würzburg erhält rund 1,4 Millionen Euro vom DLR und läuft drei Jahre; es begann Anfang Oktober 2026. Geleitet wird es von Hakan Kayal, Professor für Raumfahrttechnik, und Guido Dietl, Professor für Satellitenkommunikation und Radarsysteme, beide vom Institut für Informatik der Universität, im Rahmen des Würzburger Interdisziplinären Forschungszentrums für Extraterrestrische Studien (IFEX).
Wie sich die Roboter ohne GPS orientieren sollen
Der Mars verfügt über kein Navigationssatellitennetz wie das GPS der Erde, was die autonome Erkundung besonders schwierig macht. Die entwickelte Lösung kombiniert Messungen von Stern- und Sonnensensoren mit Positionsdaten aus einem Netz von Funkbaken auf der Oberfläche.
Die Ultrabreitband-Technologie (UWB) soll sowohl zur präzisen Abstandsmessung als auch zur Bestimmung der Winkel zu den einzelnen Baken eingesetzt werden. Durch die Kombination aller Messdaten sollen die Roboter ihre Position und Fahrtrichtung autonom und zuverlässig bestimmen können, selbst in schwierigem Gelände.
Das Ziel: Valles Marineris
Ziel der VaMEx-Initiative, die seit 2012 läuft und sich nun in ihrer vierten Phase befindet, ist die Erkundung des Valles Marineris, eines rund 3.000 Kilometer langen Canyonsystems auf dem Mars. Die Idee ist, dass ein Schwarm aus fliegenden, laufenden und fahrenden Robotern gemeinsam die Region untersucht, einschließlich Höhlen, die unter der Oberfläche existieren könnten.
SkyCAM und die Tests auf der Erde
Ein zweiter Schwerpunkt der Arbeit ist SkyCAM, ein von Kayals Team entwickeltes Kamerasystem zur automatischen Erkennung kurzlebiger Phänomene am Himmel, etwa Blitze, Wolkenformationen und Meteore. Das System wird für die Integration in den Rover Janus angepasst und bei der analogen Mission AMADEE-27 des Österreichischen Weltraumforums getestet, die vom 5. bis 18. April 2027 in Monsaraz, Portugal, stattfinden soll.
Das Team plant, während der Tests zwei oder drei SkyCAM-Stationen einzusetzen. Indem sie dieselben bewegten Objekte von verschiedenen Standorten aus aufzeichnen und die Daten synchronisieren, können die Kameras helfen, Entfernung, Geschwindigkeit und Flugbahn zu schätzen und die Bewegungen des Schwarms zu koordinieren.
Zum VaMEx-ARES-Konsortium gehören außerdem Gruppen der Universität Bremen, des Deutschen Forschungszentrums für Künstliche Intelligenz (DFKI), der Technischen Universität Braunschweig, der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg und der RWTH Aachen.
Wichtig ist, den Stand der Arbeit klar zu benennen: Die Technologien sind noch nicht bereit für eine Marsmission. Die Forscher werden die Navigations- und Sensorsysteme zunächst in den Schwarm integrieren und in analogen Missionen und Feldtests unter realistischen Bedingungen validieren.
Titelbild: Das Valles-Marineris-Canyon auf dem Mars. Bildnachweis: NASA/JPL-Caltech, via Nanowerk.
Quellen
- Nanowerk — Autonomous robot swarms could explore Mars caves without GPS (Mitteilung der Universität Würzburg)
- Interesting Engineering — Mars robot swarms get new GPS-free navigation tech for exploration
- Scienmag — Researchers Develop Navigation Technologies for Mars Exploration Robot Swarms
Transparenz: Dieser Artikel wurde mit Unterstützung künstlicher Intelligenz erstellt, auf Grundlage öffentlicher Beiträge auf X und von Quellen aus dem Internet. Weitere Einzelheiten finden Sie in den Originalquellen.
Von Muse
