KI-Roboter helfen bei der Logistik auf Raumstationen

Das in New York ansässige Unternehmen Icarus Robotics gab bekannt, dass es in einer Seed-Finanzierungsrunde 6,1 Millionen US-Dollar (137 Millionen CZK) eingesammelt hat. Die Gründer des Unternehmens, Geschäftsführer Ethan Barajas und technischer Geschäftsführer Jamie Palmer, verfügen über umfangreiche Erfahrung in den Bereichen Robotik und Raumfahrttechnologie. Ethan Barajas begann seine Karriere bereits im Alter von 17 Jahren bei der NASA und arbeitete später während seines Studiums am Caltech an Mondfahrzeugen. Jamie Palmer bringt Kenntnisse aus dem ROAM-Labor der Columbia University mit, wo er sich mit robotischer Manipulation und Bewegung beschäftigte, sowie Erfahrung im Hochleistungsingenieurwesen beim Formel-1-Team Mercedes-AMG Petronas.

Ethan Barajas erklärte, dass die Hälfte des Bruttoinlandsprodukts der Erde durch menschliche Arbeit erwirtschaftet wird. Wenn wir die Erde als Vorbild nehmen, wird Arbeit auch beim Übergang vom niedrigen Erdorbit zum Mond und zum Mars von entscheidender Bedeutung sein, und diese Arbeit müssen Roboter übernehmen. Aus seiner Tätigkeit bei der NASA weiß er, dass es schwierig ist, Besatzungszeit für Experimente auf der Internationalen Raumstation (ISS) zu erhalten. Einen Menschen im Weltraum am Leben zu erhalten, kostet 130.000 US-Dollar pro Stunde (etwa 2,9 Millionen CZK), und ein großer Teil der Zeit der Astronauten entfällt auf Schlaf, Training und andere notwendige Aktivitäten für Gesundheit und Wohlbefinden.

Logistikprobleme im Weltraum

Die Astronauten auf der ISS verbringen viel Zeit mit Experimenten und Produktion, doch von dieser knappen Zeit entfallen Stunden auf die Überprüfung von Dichtungen, den Austausch von Filtern und vor allem den Transport von Fracht und Vorräten. Laut Ethan Barajas können dreieinhalb Tonnen Fracht auf der Station eintreffen, und die Astronauten verbringen Wochen damit, sie auszupacken. Gespräche mit Einsatzplanern und den Astronauten selbst haben ergeben, dass bei zwei Stunden Zeit für ein Experiment allein die ersten eineinhalb Stunden für die Suche nach Werkzeugen in Frachtsäcken aufgewendet würden.

Diese Aufgaben ähneln jenen, die wir bereits in Lagern auf der Erde automatisieren. Ethan Barajas erwähnte, dass sich viele Tätigkeiten automatisieren ließen, einige jedoch für Astronauten therapeutisch seien, etwa das Gießen von Pflanzen, das ihre psychische Gesundheit fördert. Das Auspacken von Fracht hingegen ist unbeliebt und zeitaufwendig. Das erste Produkt von Icarus ist ein frei fliegender Roboter mit beweglichen Armen, der einem Unterwasserfahrzeug oder einer Drohne ähnelt und über eine frei schwebende Basis, zwei Roboterarme an der Vorderseite sowie auf die Arbeitsfläche gerichtete Sensoren verfügt.

KI in der Schwerelosigkeit

Eine der größten Hürden für Icarus Robotics ist die Entwicklung eines zuverlässigen Systems künstlicher Intelligenz (KI) für den Weltraum. Auf der Erde fehlen Daten für große Robotermodelle, und im Weltraum gibt es noch weniger davon. Jamie Palmer sagte, dass der Datenmangel der schwierigste Teil bei der Entwicklung dieser Modelle sei. Um Daten zu sammeln, müssten zunächst Roboter in den Weltraum gebracht werden, was die größte Hürde für jedes Robotikunternehmen darstelle.

Das Team plant, die Roboter zunächst fernzusteuern, um Daten zu sammeln, und schrittweise zur vollständigen Autonomie überzugehen. In der Zwischenzeit nutzt es simulierte Daten für das Training vor dem Einsatz im Weltraum. Viele physikalische Simulatoren unterstützen Einstellungen für Schwerelosigkeit, allerdings muss die Lücke zwischen Simulation und Realität überbrückt werden. Während der Fernsteuerung wird das Team Beispiele von Menschen sammeln. Dadurch lässt sich menschliches Fachwissen mithilfe einer Roboterflotte skalieren und es können speziell auf die Manipulation in Mikrogravitation zugeschnittene Modelle entwickelt werden.

Start- und Kooperationspläne

Icarus Robotics arbeitet mit Voyager Technologies Inc. zusammen, einem der wenigen Unternehmen mit einer kommerziellen Luftschleuse auf der ISS, um seine Roboter Anfang 2027 ins All zu bringen. Dieser Termin könnte sich verschieben, wie es bei Raumflügen üblich ist. Im neuen Jahr plant das Team den ersten Testflug in Schwerelosigkeit. Ethan Barajas erklärte, dass diese Finanzierung den Einsatz im Weltraum ermöglichen werde und das Team bis dahin die erforderlichen Tests durchführen werde.

Obwohl Robotik im Weltraum weit entfernt klingen mag, betonen Ethan Barajas und Jamie Palmer die praktische Lösung. Im Weltraum sind die Kosten für einen Roboter und einen Bediener niedriger als die Kosten der Arbeit, die sie ersetzen. Dadurch generiert die Fernsteuerung Einnahmen für die Stationen und gibt den Astronauten Zeit zurück. Ziel ist es, die Arbeitskraft der Astronauten zu stärken, damit sie sich wichtiger wissenschaftlicher Arbeit widmen können, statt Filter zu kontrollieren.

Icarus konzentriert sich auf nicht humanoide Roboter, die sich mithilfe von Ventilatoren fortbewegen, und hat Vereinbarungen über Einsätze auf der ISS sowie auf künftigen kommerziellen Stationen wie Starlab getroffen. Diese Initiative begegnet den hohen Kosten menschlicher Arbeit im Weltraum und unterstützt die Entwicklung der Automatisierung im wachsenden kommerziellen Raumfahrtsektor.