LONDON (IT BOLTWISE) – Die NASA hat mit Hilfe digitaler Zwillinge eine bahnbrechende Lösung für die Navigation ihrer Roboter auf der Internationalen Raumstation gefunden. Diese Technologie ermöglicht es den Robotern, ihre Position im Raum präzise zu bestimmen und reduziert die Notwendigkeit menschlicher Eingriffe erheblich.
Die Herausforderungen der Raumfahrt sind vielfältig, und eine der größten ist die Anpassung von Technologien an die Bedingungen der Schwerelosigkeit. Ein einfaches Beispiel ist der Kugelschreiber, der ohne Schwerkraft nicht schreibt. Ähnlich erging es den autonomen Robotern der NASA auf der Internationalen Raumstation (ISS), die regelmäßig ihre Orientierung verloren. Ohne die Unterscheidung von oben und unten durch die Schwerkraft, sammelten sich Fehler in den Präzisionssensoren an, was zu einem Driften der Maschinen führte.
Die Lösung für dieses Problem fand die NASA in Zusammenarbeit mit Professor Pyojin Kim und seinem Team am Gwangju Institute of Science and Technology (GIST). Professor Kim, ein Experte für Navigationstechnologie, entwickelte einen Algorithmus, der die ‘absolute Rotationsfehler’ auf durchschnittlich 1-2 Grad reduziert. Diese Innovation ermöglicht es den Robotern, langfristige Missionen ohne menschliches Eingreifen durchzuführen.
Ein wesentlicher Bestandteil dieser Lösung ist der Einsatz von ‘digitalen Zwillingen’. Diese präzisen 3D-Replikate der physischen Umgebung der ISS ermöglichen es den Robotern, ihre Umgebung durch Kameras zu analysieren und mit einem virtuellen Modell abzugleichen. So können sie visuelle Störungen herausfiltern und ihre Position neu kalibrieren. Diese Technologie nutzt das Prinzip der ‘Manhattan World Assumption’, das davon ausgeht, dass von Menschen geschaffene Umgebungen hauptsächlich aus orthogonalen Flächen bestehen.
Die Auswirkungen dieser Technologie sind nicht nur auf den Weltraum beschränkt. Professor Kim sieht großes Potenzial für den Einsatz auf der Erde, insbesondere in Innenräumen, wo GPS-Signale nicht verfügbar sind. Die Fähigkeit, strukturelle Muster zu erkennen, könnte für Drohnen und Roboter in urbanen Umgebungen von unschätzbarem Wert sein.
Die Zusammenarbeit mit der NASA hat Professor Kim auch wertvolle Einblicke in die Bedeutung von Forschung und Entwicklung im Weltraum gegeben. Die Raumfahrt hat sich von einem reinen Forschungsfeld zu einem Bereich mit echtem wirtschaftlichem und industriellem Wert entwickelt. Startups, die von ehemaligen NASA-Mitarbeitern gegründet wurden, treiben die private Raumfahrtindustrie voran und profitieren von den jahrzehntelangen Investitionen der NASA in Technologie und Talent.
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