Die NASA wird kleine, autonome Rover auf dem Mond testen, die eigene Entscheidungen treffen (mit Befehlen von der Erde)
Die drei kompakten NASA-Rover der CADRE-Mission sollen ab Ende 2026 auf dem Mond beweisen, dass Roboter auch ohne ständige Befehle von der Erde gemeinsam arbeiten können – sie sollen zusammen planen, navigieren und wissenschaftliche Daten sammeln.
Die NASA will mit der Mission CADRE erstmals mehrere Rover außerhalb der Erde als weitgehend autonomes System betreiben. Drei etwa koffergroße Fahrzeuge sollen in der erdzugewandten Seite des Mondes, in der Mondgegend von Reiner Gamma, landen und während eines Mondtages gemeinsam ein Gebiet erkunden.
Ein Mondtag dauert etwa 14 Erdtage und CADRE wird in dieser Zeit operieren. Es wird nicht erwartet, dass die Rover oder der Lander, der für die Kommunikation zur Erde zuständig ist, die kalte Mondnacht überstehen. Darum wird die Mission am Ende des Mondtages, ungefähr zum lunaren Sonnenuntergang, abgeschlossen.
Funklöcher und Mondstaub als Gegner
Die Grundidee ist, dass die Fahrbefehle nicht allein von der Erde vorgegeben werden. Stattdessen wählen die Rover untereinander einen Anführer, teilen Aufgaben auf und passen ihren gemeinsamen Plan an. Fällt ein Rover aus oder wird sein Akku knapp, kann das Team die Strategie selbstständig ändern.
CADRE steht für Cooperative Autonomous Distributed Robotic Exploration. Die Mission soll an Bord des Nova-C-Landers von Intuitive Machines im Rahmen von NASAs Commercial Lunar Payload Services (CLPS) starten. Vorgesehen ist ein Start Ende 2026 mit einer Falcon-9-Rakete.
Besonders wichtig wird die Autonomie bei künftigen Missionen zum Südpol des Mondes. Dort können Kraterränder die Funkverbindung zu Relais-Satelliten unterbrechen. Ein Rover könnte deshalb längere Zeit ohne Kontakt zur Erde sein.
Auch Energie ist knapp: Solarpaneele laden die Akkus nur bei Sonneneinstrahlung, an den Polen wechseln helle und dauerhaft verschattete Regionen abrupt.
Gleichzeitig können Temperaturwechsel und der scharfkantige Mondstaub die Technik belasten. In den kältesten Bereichen können Temperaturen unter minus 170 Grad Celsius fallen.
Ohne GPS müssen die Rover ihre Position außerdem aus Kamerabildern und anderen Sensordaten ableiten. CADRE nutzt Stereo-Kameras, Navigationssensoren und ein Bodenradar. Über ein Mesh-Funknetz tauschen die Fahrzeuge ihre Informationen aus und erstellen gemeinsam Karten der Umgebung.
Technologie für größere Missionen
Das Konzept soll letztlich auch beweisen, dass mehrere Fahrzeuge Risiken verteilen und gleichzeitig unterschiedliche Aufgaben übernehmen können. Während ein Rover beispielsweise Messungen durchführt, könnte ein anderer den Untergrund untersuchen.
In Tests am Jet Propulsion Laboratory (JPL) haben die CADRE-Rover bereits gemeinsam auf unerwartete Hindernisse reagiert und ihre Routen neu geplant. Wenn ein Fahrzeug zu wenig Energie hatte, konnte das Team seine Arbeit entsprechend anpassen.
Die Technologie könnte für kommende geplante Missionen entscheidend werden. Am lunaren Südpol interessiert sich die NASA besonders für Wassereis in dauerhaft beschatteten Kratern, aus dem langfristig Trinkwasser, Sauerstoff und sogar Raketentreibstoff gewonnen werden könnten.
Noch ist offen, ob autonome Roboter über Monate zuverlässig arbeiten können. Darum soll CADRE zunächst nur während eines Mondtages demonstrieren, was möglich ist. Die größere Herausforderung wäre ein Netzwerk aus zahlreichen Maschinen verschiedener Hersteller, die ihre Aufgaben selbstständig koordinieren.
NASA testet damit letztlich eine neue Form der Weltraumforschung: Nicht einzelne Roboter, sondern Teams, die Entscheidungen gemeinsam treffen.