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Forschende der Universität Würzburg haben ein Headset entwickelt, mit dem Astronautinnen und Astronauten verschiedener Einsätze trainieren können. Nun wurde es im Europäischen Astronautenzentrum in Köln getestet.
Sei es für Reparaturen, den Austausch von Sensoren oder die Montage neuer Ausrüstung: Außenbordeinsätze an Weltraumstationen verlangen ein umfassendes Training der Besatzung. Geübt wird, um die Schwerelosigkeit des Weltalls zu simulieren, häufig in riesigen Wassertanks. Darin eingelassen sind Nachbauten von Shuttles und Raumstationen in Originalgröße. Das Problem: Solche Tanks sind äußerst kostspielig und existieren deshalb weltweit nur an wenigen Standorten.
Ein Team von Forschenden der Julius-Maximilians-Universität (JMU) hat nun eine flexible und kostengünstige Alternative entwickelt (wir berichteten [Link: https://www.uni-wuerzburg.de/aktuelles/pressemitteilungen/single/news/wuerzburge...]): Dabei kommt ein wasserdichtes Virtual-Reality-Headset zum Einsatz, das das Training in jedem herkömmlichen Schwimmbad ermöglicht. Entwickelt wurde es am Lehrstuhl für Informatik XVII (Robotik) unter der Leitung von Andreas Nüchter und am Lehrstuhl für Informatik IX (Human Computer Interaction) unter der Leitung von Marc Latoschik.
Zur Einordnung: Virtual Reality (VR) ist eine Technologie, die es ermöglicht, durch ein Headset (meiste eine Brille) in eine computergenerierte, immersive Umgebung einzutauchen. Im Wasser befinden sich statt aufwändiger Shuttle-Nachbauten nur noch simple Kunststoffblöcke, die von der VR-Brille erfasst und in der virtuellen Realität als Bauteile einer Raumstation dargestellt werden.
Praxistest durch ESA-Astronauten in Köln
Seit der ersten Entwicklung des Headsets im Januar 2024 haben die Forschenden bedeutende Fortschritte in der Tracking-Technologie gemacht – so konnten sie die Stabilität und die Reaktionszeit des Systems weiter verbessern. „Das ist entscheidend, um ein nahtloses und immersives Trainingserlebnis zu gewährleisten, insbesondere bei längeren Trainings“, weiß Entwickler Andreas Nüchter. „Ein schnelleres und stabileres System minimiert bei der Nutzung auch Unannehmlichkeiten wie Reisekrankheit.“
Nach der erstmaligen Präsentation des Systems auf der AR/VR-Konferenz der Europäischen Weltraumorganisation (ESA) im Dezember 2023 reiste das Würzburger Forschungsteam nun zum Europäischen Astronautenzentrum in Köln. Dort wurde das neue System in den Wassertanks der Neutral Buoyancy Facility jetzt auf Herz und Nieren überprüft.
Zunächst absolvierten die Testerinnen und Tester ein festgelegtes Verfahren, bei dem sie strukturierte Aufgaben zur Orientierung und Navigation in der virtuellen Umgebung erfüllten. Anschließend konnten sie sich frei und ungehindert bewegen.
Testpersonen ziehen ein positives Fazit
Das Ergebnis: Die Testerinnen und Tester fanden sich mit dem neuen System gut zurecht. ESA-Astronaut Matthias Maurer stellte fest, dass die Simulation der Schwerelosigkeit mit dem Unterwasser-VR-Headset der auf der ISS sehr ähnlich ist. „Wir sind mit diesem Feedback sehr zufrieden“, so Andreas Nüchter. „Sie markieren einen wichtigen Schritt, um Unterwasser-VR als effektives Werkzeug für das Astronautentraining zu etablieren und die Vorbereitung auf künftige Raumfahrtmissionen zu unterstützen.“
Nach dem erfolgreichen Nachweis der Machbarkeit und der Akzeptanz einer Unterwasser-VR-Lösung soll das Projekt in die nächste Entwicklungsphase gehen. Geplant ist, auf eine sogenannte „Inside-Out-Tracking-Technologie“ umzustellen, bei der die Kameras direkt im Headset integriert sind. Diese Weiterentwicklung ermöglicht eine präzisere Erfassung der Bewegungen und erlaubt zudem das Tracking der Hände. Dadurch können Astronautinnen und Astronauten noch realistischer verschiedene Arbeitsabläufe im virtuellen Raum trainieren.
Prof. Dr. Andreas Nüchter, Lehrstuhl für Informatik XVII (Robotik), Tel. +49 931 31-88790, andreas.nuechter@uni-wuerzburg.de
Das neue Würzburger System im Praxistest: Ausgestattet mit einem VR-Headset begeben sich zwei Testpe ...
Sven Jörissen
Sven Jörissen
Criteria of this press release:
Journalists, all interested persons
Information technology, Physics / astronomy
transregional, national
Miscellaneous scientific news/publications, Research projects
German
Das neue Würzburger System im Praxistest: Ausgestattet mit einem VR-Headset begeben sich zwei Testpe ...
Sven Jörissen
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