# taz.de -- Roboter auf Weltraummission: Menschenähnliche Maschinen
       
       > Roboter sollen fremde Planeten erkunden und Astronauten auf einer
       > Raumstation unterstützen. Dafür müssen sie noch selbstständiger werden.
       
 (IMG) Bild: MIttels zahlreicher Sensoren nimmt die Roboterdame Aila ihre Umwelt wahr
       
       BREMEN taz | Aila streckt den Arm aus. Mit ihrem weißen Stahlfinger drückt
       sie bedächtig auf einen Knopf, rollt ein Stück weiter durch das Modell der
       Internationalen Raumstation ISS und legt einen Hebel um. Routinearbeiten
       für [1][die Roboter-Dame des Robotics Innovation Center (RIC)] des
       Deutschen Forschungszentrums für Künstliche Intelligenz (DFKI) in Bremen.
       
       Dank einer Vielzahl von Sensoren nimmt Aila ihre Umgebung genau wahr. Das
       ermöglicht die routinierten Handgriffe an der Bedieneinheit genauso wie
       eine unfallfreie Interaktion mit Menschen. Beste Voraussetzungen für einen
       zukünftigen Einsatz auf einer Raumstation. „Viele Arbeiten auf der ISS sind
       nicht sonderlich anspruchsvoll. Sie könnte jeder irdische Hausmeister
       übernehmen“, sagt José de Gea Fernández, Robotik-Experte am DFKI.
       
       Oft gehe es darum, Schrauben anzuziehen, Messdaten abzulesen oder Schalter
       für einen Ofen umzulegen. Für solche Dinge sind die Astronauten eigentlich
       überqualifiziert.
       
       Für Aila und Co wären viele dieser Arbeiten ein Klacks. Dass Roboter im
       Weltall als verlängerte Arme, Ohren und Augen wertvolle Dienste leisten
       können, ist längst unbestritten. Ihr Potential sei trotz einiger
       Fortschritte allerdings noch längst nicht ausgeschöpft, sagt Fernández.
       
       Der [2][Robonaut 2] ist seit vier Jahren Crew-Mitglied auf der ISS –
       testweise. Mittelfristig soll er die Astronauten bei ihrer alltäglichen
       Arbeit unterstützen, sowohl in der Raumstation als auch bei Außeneinsätzen.
       Sogar seine Mondlandung ist geplant. Ein weiteres Anwendungsszenario:
       Mithilfe von kräftigen Roboterarmen könnten bald taumelnde Satelliten
       wieder auf die richtige Umlaufbahn gebracht oder herumfliegender
       Weltraumschrott eingesammelt werden.
       
       Bei solchen hochkomplexen Arbeiten in der Erdumlaufbahn sind Roboter vor
       allem Werkzeug, gesteuert vom Menschen per Joystick oder Exoskelett. Auch
       Aila lässt sich per Exoskelett fernsteuern. Über mehrere Kontaktpunkte
       werden dabei die Bewegungen des menschlichen Armes sehr genau erfasst und
       auf den Roboter übertragen. Kräfte, die auf den Roboter einwirken, können
       durch das Exoskelett auf den Bediener zurückgespielt werden. Hebt der
       Roboter ein schweres Gewicht, fühlt es sich auch für den Menschen schwer
       an. Das erhöht den Realismus für den „Steuermann“.
       
       Die meisten erdnahen Anwendungsszenarien am DFKI sehen ein Hand in Hand der
       Systeme vor. Der Mensch steuert Aila in die richtige Position, ihre
       Roboterhand greift dann selbstständig und präzise zu. Einziger Harken:
       Schon auf dem Mond wäre eine solche Steuerung aufgrund der
       Signalverzögerung schwierig.
       
       ## Lange Übertragunsgwege
       
       „Das ist so, als würde ich am Lenkrad meines Autos drehen und erst mehrere
       Sekunden später reagiert der Wagen. Das macht das Fahren sehr schwierig“,
       sagt Klaus Landzettel, Seniorwissenschaftler am [3][Institut für Robotik
       und Mechatronik des Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR)].
       
       Was auf dem Mond schon anstrengend ist, ist auf dem Mars fast unmöglich. 15
       Minuten braucht ein Signal von der Erde zum roten Planeten. Auf die Antwort
       wartet man mindestens eine halbe Stunde. Die Lösung: [4][Marsrover
       Curiosity] bekommt nur ungefähre und sehr vorsichtige Anweisungen. Fahre
       zwei Meter weiter und melde dich dann noch mal, nimm eine Bodenprobe und
       mache ein Foto, melde dich.
       
       „Wir sprechen von einer überwachten Autonomie. Wir geben dem Roboter
       Befehle und er führt sie weitgehend selbstständig aus“, sagt Landzettel.
       Die Aufgaben, die Roboter autonom erledigen sollen, werden dabei immer
       komplexer. Futuristische Pläne gehen längst über die Exploration und das
       Sammeln von Daten auf fremden Planeten hinaus. Roboter könnten
       beispielsweise Stationen auf dem Mond oder dem Mars errichten. Ihr Vorteil:
       Sie sind in der Lage, in lebensfeindlicher Umgebung Gebäude zu errichten
       und damit die Ankunft einer bemannten Mission vorzubereiten. Sie könnten
       auch an den Einheiten stationiert werden, um die Anlage zu warten und
       selbstständig Reparaturen durchzuführen.
       
       ## Die nächste Generation wird dazu lernen
       
       Eine Voraussetzung dafür ist die größtmögliche Selbstständigkeit der
       Maschinen. Ausgestattet mit einem ganzen Strauß an Fähigkeiten fliegen sie
       ins All, in der Lage viele Arbeiten auf Befehl hin zu erledigen. Eine
       wichtige Neuerung: Die nächste Generation der Androiden wird dazu lernen
       und zwar nach menschlichen Vorbild. Die Maschinen lernen aus gemachten
       Erfahrungen, indem sie die Verbindungen zwischen den programmierten
       Handlungsanweisungen und dem stetig steigenden Wissen aus vielen
       verschiedenen Daten immer wieder passgenau verändern.
       
       Es gibt bereits erste, äußerst spannende Entwürfe für solche lernenden
       Maschinen. Robotik-Guru [5][Rodney Brooks] vom Massachusetts Institute of
       Technology (MIT) hat beispielsweise [6][Baxter] entworfen. Die
       Besonderheit: Er muss nicht mehr aufwendig von Experten programmiert
       werden. Der Nutzer ergreift einfach die Arme und macht Bewegungen vor. Die
       Roboter-Augen folgen allen Abläufen, die Software prägt sich alles ein und
       passt die Bewegungen im Laufe der Zeit immer besser an.
       
       Genau diese Eigenschaften sollen auch im Weltraum eingesetzt werden. „Neue
       Handlungen könnten auf der Erde als Anleitung entwickelt und an den Roboter
       in einer passenden Form weitergeleitet werden“, erklärt José de Gea
       Fernández. Mit jeder Wiederholung im All wird der Roboter sicherer und
       verfeinert die Bewegung.
       
       ## Ersatz für den Menschen
       
       Im Weltraum haben solche Entwicklungen ein klares Ziel: Sie könnten den
       Menschen schon bald kostengünstig und effektiv ersetzen. Per se ist das
       nicht nur negativ. Schließlich könnten die Roboter all die monotonen,
       anstrengenden, lästigen oder gefährlichen Arbeiten übernehmen.
       
       Zu große Gefahr und Anstrengung für die Astronauten sind längst nicht die
       einzigen Argumente für den Einsatz von Robotern im All. Seit Jahren mehren
       sich kritische Stimmen, die bemannte Raumfahrt für zu kostspielig halten.
       Allein die Raumstation ISS wird bis zu ihrem geplanten Ende in fünf bis
       sieben Jahren über 200 Milliarden Euro kosten – zum Großteil finanziert aus
       Steuergeldern.
       
       Kritiker wie der deutsche [7][Astrophysiker Wolfgang Hillebrandt] betonen,
       dass die Experimente auf der ISS keine bahnbrechenden Erkenntnisse gebracht
       hätten, und halten den Einsatz von Menschen im All für überflüssig. Auch
       Roboter könnten entsprechende Proben nehmen und Experimente durchführen, so
       Hillebrandt. Tatsächlich sind die Kosten für Roboter deutlich geringer. Sie
       brauchen keine aufwendigen Lebenssysteme, Raumanzüge, Sauerstofftanks oder
       Lebensmittel. Auch fliegen sie jahrelang durchs All ohne zu Murren. Ein
       Verlust wäre zwar ärgerlich, aber zu verkraften.
       
       ## „Der Mensch wird zum Mars fliegen“
       
       Von einer Abkehr vom Astronauten will man bei der US-Weltraumagentur NASA
       nichts wissen. Über acht Milliarden US-Dollar fließen pro Jahr in die
       Programme für bemannte Raumfahrt. Zurecht, sagt [8][Ellen Stofan,
       Chefwissenschaftlerin der US-Raumfahrtbehörde], im Interview mit der
       [9][Neuen Zürcher Zeitung]: „Als Geologin glaube ich, dass kein Roboter
       mich ersetzen kann.“ [10][Mars-Rover „Opportunity“] habe in zehn Jahren
       eine Strecke von 30 Kilometern zurückgelegt, ein Astronaut schaffe die
       gleiche Strecke in einem oder zwei Tagen. Auch die Entscheidungseffizienz
       und das flexible Denken spreche für die bemannte Raumfahrt, so Stofan
       weiter.
       
       Auch [11][Johann-Dietrich Wörner], der [12][künftige Chef der europäischen
       Raumfahrtorganisation Esa], glaubt fest an das menschliche Streben nach
       fernen Welten: „Der Mensch wird zum Mars fliegen – ganz klar. Der Mensch
       macht das, wenn er dafür die richtige Technik hat.“
       
       14 Jun 2015
       
       ## LINKS
       
 (DIR) [1] http://www.dfki.de/web/news/cebit2013/aila/index_html/view?searchterm=Aila
 (DIR) [2] http://www.nasa.gov/mission_pages/station/main/robonaut.html#.VXmHbuoU_yE
 (DIR) [3] http://www.dlr.de/rmc/rm/desktopdefault.aspx/tabid-8017/
 (DIR) [4] http://www.nasa.gov/mission_pages/msl/index.html
 (DIR) [5] http://people.csail.mit.edu/brooks/
 (DIR) [6] http://www.rethinkrobotics.com/
 (DIR) [7] http://www.mpg.de/378948/astrophysik_wissM
 (DIR) [8] http://www.nasa.gov/offices/ocs/stofan_bio.html
 (DIR) [9] http://www.nzz.ch/wissenschaft/astronomie/fuer-die-nasa-war-das-ein-kulturwandel-1.18494238
 (DIR) [10] http://mars.nasa.gov/mer/home/
 (DIR) [11] http://www.dlr.de/dlr/desktopdefault.aspx/tabid-10329/510_read-204
 (DIR) [12] http://www.esa.int/ger/ESA_in_your_country/Germany/Johann-Dietrich_Woerner_neuer_Generaldirektor_der_ESA
       
       ## AUTOREN
       
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