"Hedgehog": Roboter soll über Asteroiden purzeln

Konzept: Würfel auf fremden Welten. Bild: NASA/JPL-Caltech/Stanford

Mit "Hedgehog" arbeiten das NASA Jet Propulsion Laboratory (JPL) und Partner-Universitäten an einem Mini-Roboter, der Asteroiden und andere Objekte mit geringer Schwerkraft erkunden soll. Dabei setzen seine Macher auf ungewöhnliche Fortbewegungsmethoden. Denn der würfelförmige Igel-Roboter kann dank seiner "Stacheln" in Mikrogravitation kontrolliert purzeln, hüpfen und sich auch aus schwierigen Lagen befreien. Dass das bei geringer Schwerkraft wirklich wie geplant funktioniert, haben Tests mit zwei Prototypen bei Parabelflügen gezeigt.

Bisherige Mond- oder Mars-Rover wie "Curiosity" fahren auf Rädern. Doch diese Art der Fortbewegung ist auf kleinen Asteroiden oder Kometen, wo die Schwerkraft viel geringer ist, eher riskant. Zu leicht könnte ein Roboter auf unebenem Gelände umfallen. Eben da setzt Hedgehog an. "Er ist würfelförmig und kann sich bewegen, egal auf welcher Seite er landet", erklärt Issa Nesnas, Projektleiter am JPL. Möglich machen das drei Schwungräder im Inneren und spezielle Stacheln an den acht Ecken. Das erlaubt ein Purzeln, etwas größere Sprünge und auch spezielle Manöver in kritischen Situationen, wie die Parabelflug-Experimente belegen.

Bewegungstrick-Tests

Die NASA hat im Juni einen rund fünf Kilo schwerer Prototyp aus dem JPL sowie ein etwas kompakteres Modell von der Stanford University getestet. Dazu haben vier Flüge gedient, bei denen insgesamt 180 Mal dank Parabelbahn annähernd Schwerelosigkeit erreicht wurde. Dabei kamen verschiedene Testoberflächen von Sand über raues Gestein bis hin zu Eis zum Einsatz. "Wir haben erstmals gezeigt, dass unsere Hedgehog-Prototypen in einer kometenartigen Umgebung kontrolliert hüpfen und purzeln", so JPL-Ingenieur Robert Reid.

Mittels Hüpfen kann Hedgehog größere Distanzen zurücklegen. Dazu orientiert er sich in Richtung Ziel und stößt sich dann mittels Stacheln kräftig ab. Um sich über kürzere Strecken zu bewegen, purzelt der Mini-Roboter ebenfalls mithilfe der Stacheln von Würfelseite zu Würfelseite. Die Kombination dieser beiden Fortbewegungs-Tricks erlaubt es, ein Ziel zu erreichen. Große Sprünge bringen Hedgehog in das ungefähre Zielgebiet, während das Purzeln dann eine punktgenaue Annäherung erlaubt.

Notfall-"Tornado"-Drehung

Ein weiteres Manöver, das die Forscher im Rahmen der Parabelflüge erfolgreich getestet haben, ist eine Art "Tornado"-Drehung. Dabei wirbelt der Roboter sehr stark, um dadurch von der jeweiligen Oberfläche abzuheben. Damit soll sich Hedgehog aus Notlagen befreien können, beispielsweise, wenn er in einen Sandtrichter gerät oder anderwärtig hängenbleibt. Immerhin ist bei der Erkundung diverser Himmelskörper mit derartigen natürlichen Fallen zu rechnen.

Ursprünglich war für Hedgehog eher eine Kugelform im Gespräch, doch Tests haben gezeigt, dass die Würfelform für das Hüpfen ideal ist. Zudem sind Kuben leichter zu fertigen und in einem Mutterschiff zu verstauen. Eben das ist langfristig wichtig. Immerhin soll ein größeres Raumfahrzeug in der Lage sein, etliche Roboter gleichzeitig oder nacheinander auszusetzen, um Himmelskörper zu erkunden. Damit Hedgehog dieser Aufgabe eines Tages auch wirklich gewachsen ist, arbeiten die Forscher jetzt auch daran, dass die Mini-Roboter in größerem Ausmaß autonom agieren.

Quelle: www.pressetext.com/Thomas Pichler