TZI: Virtueller Roboterschwarm auf dem Mars

Wissenschaftler der Universität Bremen haben 40 Quadratkilometer Marslandschaft in der virtuellen Realität rekonstruiert. Das Testumfeld ermöglicht die realistische Simulation von Robotermissionen und Funknetzen unter den Bedingungen auf dem Planeten. Eine besondere Herausforderung bestand darin, Schnittstellen zu den speziellen Softwaresystemen unterschiedlicher Roboter zu schaffen und diese als virtuellen Schwarm einzusetzen.

Die umfassende Erforschung des Mars zählt zu den wichtigsten Zielen der internationalen Raumfahrt in den kommenden Jahrzehnten. Um Menschen dabei nicht in Gefahr zu bringen, sollen Roboter eine Vielzahl von Aufgaben übernehmen. Damit deren Einsatz in der fremden Umgebung getestet und das Zusammenspiel von weitgehend autonomen Roboterschwärmen realistisch simuliert werden kann, haben Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Technologie-Zentrums Informatik und Informationstechnik (TZI) der Universität Bremen unter Leitung von Professor Gabriel Zachmann jetzt ein virtuelles Testumfeld entwickelt. Rund 40 Quadratkilometer des Canyon-Systems “Valles Marineris” auf dem Mars stehen nun für die Vorbereitung künftiger Missionen in der virtuellen Realität (VR) zur Verfügung.

Suche nach Rohstoffen und extraterrestrischem Leben

Im Rahmen des Projekts VaMEx-VTB (“Valles Marineris Explorer – Virtual TestBed”) hat die Arbeitsgruppe von Professor Zachmann die “Mariner-Täler” auf der Basis von Scans der NASA nachgebildet. “Die Region wurde ausgewählt, weil dort Rohstoffe vermutet werden, die für spätere bemannte Missionen und menschliche Siedlungen auf dem Planeten nützlich wären”, sagt Professor Zachmann. Darüber hinaus bestehe die Möglichkeit, Hinweise auf extraterrestrisches Leben zu finden, denn die Bedingungen für die Entstehung von Mikroorganismen könnten zumindest in der Vergangenheit – als der Mars klimatisch noch weniger lebensfeindlich war – gut gewesen sein.

Hohe Anforderungen an die Software

Die TZI-Software ermöglicht es, das komplexe Zusammenspiel zwischen den Robotern unter Berücksichtigung aller Besonderheiten des Planeten – beispielsweise Schwerkraft, Bodenbeschaffenheit und extreme Temperaturen – zu simulieren. “Dafür mussten zunächst enorme Datenmengen verarbeitet werden, damit eine realistische, dreidimensionale Darstellung der Landschaft entsteht”, so Zachmann. Eine Herausforderung lag auch in der Anbindung der unterschiedlichen Roboter-Softwaresysteme, damit der Austausch von Informationen möglich wird.

Weitere Informationen sind unter www.cgvr.informatik.uni-bremen.de erhältlich.