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Heimlicher Champion: Kanadas Weltraumroboter

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Heimlicher Champion: Kanadas Weltraumroboter

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Bei Montreal denkt nicht unbedingt jeder gleich an Weltraumtechnik. Doch hier sitzen die Teams, die die Roboter kontrollieren, die die Internationale Raumstation bauten, und Leute, die Rover für Mond und Mars entwickeln. Eine einzigartige Herausforderung, Roboter für den Einsatz im Weltraum fitzumachen.

Roboter sind unverzichtbare Helfer für die Menschen im All, Werkzeuge, die es überhaupt ermöglichen, dort zu leben und zu arbeiten. Einer der meistbeschäftigten Roboter ist Canadarm 2 auf der Internationalen Raumstation, ein Roboter-Arm.
Seine Meister sitzen in der Kanadischen Raumfahrtagentur CSA in Montreal. Sie bauen und kontrollieren die Roboter für die Raumfahrt und bilden andere Leute für deren Benutzung aus.

Roboterarm für schwierige Außeneinsätze

Ingenieur Mathieu Caron kann Canadarm 2 aus dem Kontrollraum heraus direkt steuern oder die Austronauten auf der Station instruieren, wie sie den Roboter lenken sollen: “In wenigen Monaten wollen wir mit Canadarm 2 ein Dragon-Frachtraumschiff einfangen”, erläutert er. “Der Dragon kann nicht allein an der Raumstation andocken. Er passt sich der Richtung und Geschwindigkeit der Station an, kommt auf zehn Meter heran, und dann werden die Astronauten in der Station mit Canadarm 2 nach ihm greifen. Sie müssen fix sein, denn schon eine kleine Abweichung lässt das Raumschiff schnell wieder abdriften.”

Kanada arbeitet seit den siebziger Jahren mit der Europäischen Raumfahrtagentur zusammen. Ihren ersten Canadarm-Roboter schickten die Kanadier 1981 auf einer amerikanischen Raumfähre ins All. Stephane Desjardins von der CSA erzählt: “Die NASA hatte den Auftrag gegeben, einen Roboterarm für die Raumfähre zu entwickeln. Er wurde in Kanada konzipiert und gebaut. Danach hatte dann jede Raumfähre ihren Roboter-Arm, und diese wurden bei den meisten Missionen auch eingesetzt. Als dann die Internationale Raumstation konzipiert wurde, hat Kanada natürlich angeboten, auch für sie einen neuen Roboterarm zu bauen, Canadarm 2.”

Dieser Arm und der Weltraumroboter Dextre, der darauf befestigt ist, sorgen nicht nur beim kanadischen Astronauten Chris Hadfield für Nationalstolz: “Kanada hat Canadarm 2 gebaut, und Canadarm 2 hat diese Raumstation gebaut. Jeder sollte stolz darauf sein”, ist Hadfields Botschaft aus dem All.

Roboterarm-Training für Astronauten am maßstabgetreuen Modell

Jeder ESA- und NASA-Astronaut muss für die Nutzung der kanadischen Weltraumroboter ausgebildet werden – zu Anfang an einem maßstabgetreuen Modell der ISS, unter Anleitung der Ingenieurin Kumudu Jinadasa: “Wir lassen die Astronauten herkommen und die Modelle steuern. Sie können jedes Gelenk in drei Richtungen bewegen: rotieren, seitwärts scheren, hoch und runter schwenken. Dann stellen sie das Modell auf die Ausgangskonfiguration für ihre Operation ein, setzen es auf die Station und bewegen den Roboterarm so, wie sie es für ihren Einsatz vorhaben. Das ist sehr wichtig, denn wir wollen keinen Zusammenstoß im Weltall. Weder Kollisionen zwischen den Robotern selbst, zwischen den Gelenken, noch Zusammenstöße mit Astronauten beim Weltraumspaziergang, das wäre katastrophal, oder gar Zusammenstöße mit der Station – das würde zu schnellem Druckabfall führen, und dann hätten wir wirklich den äußersten Notstand.”

Rover für Mond und Mars werden ebenfalls in Kanada entwickelt

Während der tägliche Betrieb mit Canadarm weiterläuft, arbeiten die kanadischen Raumfahrtingenieure an Rover-Fahrzeugen für den Mond und den Mars. Jean-Claude Piedboeuf von der CSA nennt die Schwierigkeiten, die es zu überwinden gilt: “Das hier ist ein Rover, den wir gerade mit kanadischen Firmen entwickelt haben. Wir wollen sehen, ob man diese Rover auf eine Planeten-Erkundungsreise schicken kann. Wir peilen den Mond und den Mars an, und man kann sehen, dass die Räder sich dem Boden anpassen. Man muss Räder finden, die sich anpassen, und die auch kälteunempfindlich sind. Da herrschen Temperaturen von minus 150 oder minus 200 Grad Celsius, Gummi-Reifen würden das nicht aushalten. Sie müssen Hindernisse überwinden und widerstandsfähig sein.”

Auf lange Sicht sollen die Rover mit Bohrern und Suchgeräten Ressourcen aufstöbern können, die der Menschheit das Überleben im All ermöglichen. “Wenn man Wasser auf dem Mond finden könnte, ließe sich der Mond als Stützpunkt nutzen. Man könnte dort Treibstoff und Sauerstoff herstellen”, erklärt Piedboeuf. “Hätte man dort Wasser, und wir haben gezeigt, dass es Spuren gibt, dann müsste man als nächstes klarstellen, wie man das Wasser aus dem Boden ziehen und in ausreichenden Mengen bereitstellen kann. Das wäre eine Art von Mission, die wir machen könnten, und mit der man die Monderkundung fortsetzen könnte.”

Vielversprechende Zukunft für Roboter im All

In der Vergangenheit arbeiteten Mensch und Maschine im All Hand in Hand. In Zukunft dürften die Roboter autonomer arbeiten, ferngesteuert, um den Astronauten gefährliche Einsätze zu ersparen. “Wann immer etwas von Robotern gemacht werden kann, wird es bei uns angefragt”, frohlockt Mathieu Caron. “Ob es um das Schneiden oder Verlegen von Isolationsfolien geht, ums Aufschrauben von Verschlüssen, Kappen von Leinen, Aufsetzen eine Stutzens und Betanken eines Satelliten – das ist wirklich vielversprechend für die Roboter in Zukunft.”

Auf noch längere Sicht denken Kanada und die anderen ISS-Partner über eine Station noch weiter entfernt im All nach. Stephane Desjardins ist zuversichtlich: “Die nächste Etappe wird sein, weiter zu gehen. Wir sprechen von einer zislunaren Station, an einer Stelle zwischen Mond und Erde. Wenn man eine Behausung, eine Raumstation in dieser Gegend aufbaut, besteht mit Sicherheit Bedarf an Weltraumrobotern.”

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