Roboter-Wettkampf in der Schwerelosigkeit

Das Finale
25 Januar 2012

Schülerteams aus Europa und Amerika haben im Rahmen des „SPHERES ZeroRobotics“ Wettbewerbs Roboter im Weltraum gesteuert. Die Arena: die Internationale Raumstation 400 Kilometer über der Erde.

Die Schülerteams konnten einen Programmalgorithmus zur Steuerung der kleinen Roboter-Kugeln einsenden. Das Ziel des Wettbewerbs bestand darin, durch geschickte Steuerung der Kugeln über Lenk- und Navigationsalgorithmen sowie mit der besten Taktik Punkte zu sammeln, um das Spiel zu gewinnen.

Dieses Jahr gewann eine Allianz der Teams CyberAvo, Ultima und Lazy, die Zusammenarbeit einer Turiner Schule, der Käthe-Kollwitz-Oberschule und des Heinrich-Hertz-Gymnasiums, Berlin.

Die Astronauten Don Pettit (NASA) und André Kuipers (ESA) haben die einzelnen Spiele im japanischen Weltraumlabor Kibo auf der Raumstation vorbereitet und das Schauspiel genossen.

Die Kugeln werden per Laptop gesteuert, sobald die Software aber in den Roboter geladen wird, kann sie nicht mehr geändert werden.

Die Roboter bewegen sich mit Druckgasdüsen und müssen entsprechend realistischer Situationen Manöver fliegen, zum Beispiel Andocken, Formationsflug oder Aufsammeln von Gegenständen.

Bei dem Spiel in diesem Jahr ging es um den Mineralabbau von Asteroiden, daher auch der Name „Asterospheres“. Die frei fliegenden Satelliten konnten bei Bedarf Werkzeuge aufsammeln und mit dem Mineralabbau auf einem von zwei virtuellen Asteroiden beginnen.

Die SPHERES-Roboter

Strategie war ein wichtiges Element im Spiel. Die Teams konnten ihre Gegner behindern oder mit ihnen zusammenarbeiten, um sich insgesamt mehr Punkte zu teilen.

Die europäischen Finalisten durften zusehen, wie ihre Steuersoftware das Finale meisterte und wurden dazu in das Erasmus-Zentrum des Europäischen Weltraumforschungs- und Technologiezentrums (ESTEC) der ESA im niederländischen Noordwijk eingeladen.

Die Schüler konnten den grazilen dreidimensionalen Tanz der Kugeln über Live-Videolinks zum Massachusetts Institute of Technology (MIT) in Boston, USA, und zur Internationalen Raumstation beobachten.

Vor dem Finale besuchten die Sekundarschüler das Erasmus High Bay am ESTEC Technologiezentrum und genossen eine virtuelle 3D-Tour durch die Internationale Raumstation. „SPHERES ZeroRobotics“ wurde entwickelt, um Schülern Fertigkeiten in Maschinenbau, Mathematik und Programmierung zu vermitteln und sie dafür zu begeistern, ihren beruflichen Werdegang in Richtung Naturwissenschaften und Technik zu steuern.

Stefano Suraniti, Bildungsminister für das Piemont in Italien, erklärte den Schülern: „Roboter haben in der Tat eine Seele, nämlich eure Vorstellungskraft, eure Zukunft."

Thomas Reiter mit den Kugeln

Der Astronaut Thomas Reiter, heute ESA-Direktor für bemannte Raumfahrt und Betrieb, betonte, dass dies für ihn ein besonderes Ereignis war, denn er war einer der Astronauten, die eine echte SPHERES-Kugel 2006 im Rahmen einer Space-Shuttle Mission zur Raumstation gebracht haben. Er bemerkte auch, wie wichtig Roboter für die Arbeit auf der Raumstation sind.

Da der Wettbewerb in Teams ausgetragen wurde, mussten die Schüler zusammenarbeiten und Software und Strategie zusammen entwickeln. Viele Teams empfanden die effektive Kommunikation mit ihren zugeteilten internationalen Partnern als die größte Herausforderung beim Wettbewerb.

Die europäischen Finalisten

Dies war der dritte SPHERES-Wettbewerb und es war das erste Mal, dass Schüler außerhalb der USA eingeladen waren. Dieses Jahr nahmen nur Schulen aus Deutschland und Italien teil, die Organisatoren hoffen aber, den Wettbewerb nächstes Jahr auf Schulen in ganz Europa ausdehnen zu können.

Für weitere Informationen wenden Sie sich bitte an:

Nigel Savage
Head of Education Unit
Directorate of Human Spaceflight and Operations
ESA/ESTEC
nigel.savage@esa.int

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