„NASA’s Space Bees“: Können Bienen im Weltraum fliegen? Werden uns „Weltraumbienen“ helfen, zum Mars zu gelangen? – Das Netzwerk für kritische Kommentare von News Lens

Text: Rob Waugh

Können Bienen im Weltraum fliegen?Wie Weltraumbienen uns helfen könnten, zum Mars zu gelangen

In „Star Wars: Eine neue Hoffnung“ (Star Wars: Eine neue Hoffnung) übt Luke Skywalker mit einer schwebenden Drohne das Lichtschwert. Die Drohne hebt und senkt sich am Himmel, als wäre sie lebendig. Weiche Lukes Waffe aus. Diese Szene inspirierte die NASA zum Bau einer Flotte realer Drohnen für die Internationale Raumstation. Diese Drohnen, sogenannte Weltraumbienen, werden in der Luft im Schwerelosigkeitskorridor der Raumstation „schweben“. Sie sind 32 Zentimeter breit und wiegen jeweils 9 Kilogramm. Maria Bratt, eine leitende Robotikerin der NASA, bezeichnet sich selbst als „stolze Mutter“ dieser Roboter. SpaceBee tritt die Nachfolge der vorherigen Generation frei schwebender Roboter der Raumstation an (die weitaus weniger leistungsfähig waren).

Zum Studium der Robotik wurde Blatt zunächst durch die Lektüre über Ingenieurinnen bei der NASA inspiriert. Sie sagte, einer der Höhepunkte beim Entwurf automatisierter Roboter sei die Neugier, die entsteht, wenn man die Leistung des Roboters beobachtet, weil der Roboter unvorhersehbar ist: „Warum macht er das?“

Eine Weltraumbiene führte den ersten freien, automatisierten Flug im Weltraum durch. NASA-Wissenschaftler hoffen, dass die drei Weltraumbienen (Königin, Großer Bär und Honig) eine wichtige Rolle dabei spielen können, Menschen dabei zu helfen, andere Planeten zu erreichen, indem sie persönlich Technologie für zukünftige Missionen besuchen oder testen.

Der Roboter ist wendig genug, um sich in der Raumstation zu bewegen, entweder durch Steuerung des Roboters selbst oder durch Fernsteuerung von der Erde aus. Die NASA hofft, dass diese Roboter (oder ähnliche Roboter) als „Betreuer“ dienen können, wenn Astronauten die Oberfläche des Planeten besuchen. Bei Flügen, insbesondere bei interplanetaren Langstreckenmissionen, können Roboter den Astronauten Zeit verschaffen, sich auf die Wissenschaft und andere wichtige Aufgaben zu konzentrieren. Heutzutage verbringen Astronauten viel Zeit mit Reparaturen, Inventarisierung und Reinigung. Eine Studie aus dem Jahr 2006 ergab, dass Raumstationsastronauten täglich eineinhalb bis zwei Stunden mit der Wartung der Raumstation verbringen.

Bienen arbeiten hart

Weltraumbienen könnten irgendwann Aufgaben wie die Überwachung der Luftqualität, die Messung von Geräuschen (derzeit manuell von Astronauten durchgeführt) und sogar das Scannen von Radiofrequenz-Identifikationsetiketten an Raumstationsgeräten (ähnlich den Diebstahlsicherungen, die zum Schutz von Kleidung in Geschäften verwendet werden) übernehmen Inventar zählen.

Anders als Luke Skywalkers Drohne in Star Wars ist die Space Bee nicht mit beispielloser Technologie ausgestattet – die Space Bee wird von Minidüsen angetrieben. Jede Weltraumbiene verfügt über zwei Antriebsmodule, die mithilfe von Propellern Luft ansaugen und diese dann aus einer von zwölf Düsen ausstoßen, damit sich die Weltraumbiene fortbewegen kann.

Derzeit ist diese Maschine „halbautomatisch“. SpaceBee befindet sich seit 2019 auf der Raumstation und wurde in der Anfangsphase der Mission häufig von bodengestützten Betreibern über Funkverbindungen betrieben. Aber Weltraumbienen können selbstständig in der Raumstation herumschweben, Videos und Fotos aufnehmen und sie an Teams auf der Erde senden.

Weltraumbienen nutzen ihr Sehvermögen zum Navigieren, verlassen sich jedoch auf vorgefertigte Karten, anstatt selbst herauszufinden, wohin sie gehen sollen. Astronauten halten Big Bear (eine der Weltraumbienen) in ihren Händen und bewegen sich durch Japans Experimentiermodul (das den größten Teil der Raumstation darstellt). Sie sammeln Bilder und senden sie zur Verarbeitung, Identifizierung von Merkmalen und zum Bau eines Modells zur Erde zurück Karte, die Big Bear zur Navigation verwendet.

Bei der ersten automatisierten Mission verließ die Roboterbiene ihren Liegeplatz und folgte einem Flugplan bestehend aus Wegpunkten und Zielen innerhalb der Raumstation. Die Informationen wurden vom Team am Boden auf die Roboterbiene hochgeladen. NASA-Astronautin Christina Koch ist Flugingenieurin der Exploration Mission 60. Sie schwebt hinter der Space Bee, um sicherzustellen, dass sie die Navigationskamera der Space Bee nicht durch Blockieren stört, sondern vor allem, um die Maschine selbstständig fliegen zu lassen.

Selbstständig arbeiten

Die Roboterbiene nutzt beim Fliegen verschiedene Sensoren. Mit ihrem Roboterarm kann sie sogar eine Stange an der Wand greifen und sich beim Filmen auf die Stange setzen, um Strom zu sparen. Es ist diese unabhängige Fähigkeit, von der die NASA hofft, dass sie das Funktionieren der Space Bee ermöglicht. Für die Space Bee müssen Astronauten keine Zeit mit dem Aufladen oder Zerlegen verbringen (die Space Bee kann selbstständig parken, laden und verlassen) und kann alle Aufgaben fast ohne Aufsicht der Astronauten erledigen.

In Zukunft könnten Weltraumbienen (oder ähnliche Roboter) sogar außerhalb der Raumstation forschen. Die NASA hat eine von Geckofüßen inspirierte Klebetechnologie getestet. Diese Technologie ermöglicht es den Armen und Beinen des Roboters, an der Wand zu „kleben“, was ihn viel flexibler macht. Die Klebrigkeit löst sich im Vakuum des Weltraums nicht auf, sodass Roboter außerhalb der Raumstation arbeiten können und menschliche Astronauten keine Weltraumspaziergänge mehr riskieren müssen.

nächste Generation

Weltraumbienen sind für lange Reisen gebaut. Jede Weltraumbiene verfügt über drei Nutzlastschächte zum einfachen Laden neuer Geräte, sodass Wissenschaftler die Weltraumbienen „ausleihen“ können, um neue Technologien für zukünftige Missionen zu entwickeln. Während der Space Bee angedockt ist und aufgeladen wird, kann neue Software installiert werden. Bratt sagte, dass die Rolle der Weltraumbiene langfristig darin bestehen werde, neue Technologien für zukünftige Missionen zu testen. Aber Bratt sagte, der interessanteste Teil ihrer Arbeit bestehe darin, herauszufinden, wie man Roboter zu nützlichen Begleitern für Menschen machen könne.

Die Astronauten auf der Raumstation befürchteten zunächst, dass schwebende Roboter ihre geringe Privatsphäre auf der Raumstation gefährden würden. Blatt und ihr Team stellten sicher, dass der Roboter nur „genau das richtige“ Summen erzeugte, damit die Astronauten nicht erschreckten, wenn ein lautloser Roboter von hinten heranschwebte.

Bucheinführung

Dieser Artikel ist ein Auszug aus „NASA’s Space Bees: 50 Artificial Intelligence and Robots That Made History“, veröffentlicht von Dashi International Culture

Autor: Rob Waugh
Übersetzer: Zhou Peiyu

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Merkmale dieses Buches

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Verantwortlicher Redakteur: Weng Shihang
Herausgeber der Rezension: Ding Zhaojiu