SPHERES schweben im Labormodul Destiny, fotografiert von einem Besatzungsmitglied der Expedition 14. Im Hintergrund ist Flugingenieur Thomas Reiter zu sehen.

Inspiriert von Videospielen und Science-Fiction-Filmen erwacht auf der Internationalen Raumstation ein Geschwader von „Droiden“ zum Leben – und gehorcht den Befehlen von Schülern.

Im Rahmen des Zero-Robotics-Wettbewerbs der NASA und des MIT (Massachusetts Institute of Technology) gibt die Europäische Weltraumorganisation ESA Schülern der Oberstufe die Möglichkeit, Steuerprogramme für diese „Droiden“ zu schreiben. Dabei handelt es sich um Mini-Robotersatelliten, so genannte SPHERES – ein Akronym für Synchronized Position Hold, Engage, Reorient, Experimental Satellites. Die Volleyball-großen Robotersatelliten sind mit eigener Energieversorgung sowie eigenen Antriebs-, Computer- und Navigationssystemen ausgestattet.

Die Idee zu solchen fernsteuerbaren Minisatelliten geht auf einen experimentierfreudigen MIT-Professor aus den USA zurück, der sich dabei von den Star-Wars-Filmen inspirieren ließ. Auf der ISS sind die Minisatelliten schon seit 2006 zum Testen autonomer Rendezvous- und Andockmanöver im Einsatz.

Und ab sofort können sich auch Schüler aus Europa der Herausforderung stellen und die Droiden für Formationsflüge in der Schwerelosigkeit programmieren. Im Wettbewerb miteinander schreiben Schüler von Schulen aus ESA-Mitgliedsstaaten Programme zur Echtzeitsteuerung der drei SPHERES auf der ISS.

Den teilnehmenden europäischen Schulen wird ein SPHERES-Experte vor Ort zur Seite gestellt, der mit den Programmiervorgaben für die Droiden vertraut ist. Mehrere Universitätsmitarbeiter wurden zu diesem Zweck, gesponsert von der ESA, am MIT ausgebildet.

Bei dem Wettbewerb geht es nicht einfach nur darum, die Satelliten mit Befehlsfolgen zu füttern. Vielmehr unterstützen die Experten vor Ort die Schüler bei der Entwicklung entscheidender technischer Kompetenzen, wie Problemlösung, Designkonzeption, praktischem Lernen und Teamfähigkeit. Darüber hinaus führen die Projektergebnisse vielleicht sogar zu bedeutenden Fortschritten bei Servicearbeiten an Satelliten und beim Zusammenbau von Fahrzeugen im Weltraum.

Die Schülerteams aus den USA und Europa testen ihre Algorithmen unter realistischen Bedingungen in der Mikrogravitation und treten in K.O.-Runden gegeneinander an. Auf beiden Seiten des Atlantiks findet am Ende eine Finalrunde statt. Die Siegersoftware wird hochgeladen und von den ISS-Astronauten an den drei SPHERES in der Schwerelosigkeit getestet. Aufnahmen des spannenden Finales werden vom ESTEC, dem Technologiezentrum der ESA in den Niederlanden, und vom MIT als Live-Stream zur Verfügung gestellt.

Europas Allianz mit den Raumdroiden hat begonnen! Und das ist nur das erste einer Reihe weltweiter Bildungsprojekte, bei denen die ISS als Wissenschaftsplattform für Schüler weltweit fungiert. Nach dem Erfolg des Pilotprojekts im Jahr 2011 wird die ESA bei künftigen Wettbewerben noch mehr Teilnehmer aus ganz Europa einladen. Möge die Kraft mit ihnen sein!

Nigel Savage, Ph.D., Head of Education Unit
Directorate of Human Spaceflight and Operations
European Space Agency