Experimente in der Umlaufbahn

Wie Augmented und Virtual Reality Astronauten im All unterstützen

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von Yannick Chavanne und slk

Astronauten führen mit Hilfe von Headsets für immersive Realität Experimente auf der Internationalen Raumstation (ISS) durch. Dadurch sollen die Vorteile von Virtual und Augmented Reality im Weltraum geprüft werden.

Auf der ISS testen die Astronauten Thomas Pesquet und Megan McArthur die Virtual-Reality-Technologie zur Bedienung eines Roboterarms. (Source: NASA)
Auf der ISS testen die Astronauten Thomas Pesquet und Megan McArthur die Virtual-Reality-Technologie zur Bedienung eines Roboterarms. (Source: NASA)

Immersive-Reality-Technologien werden bereits seit einigen Jahren auf der Internationalen Raumstation (ISS) eingesetzt. Seit 2016 wird Augmented Reality (AR) beispielsweise verwendet, damit Astronauten die Hände frei haben und technische Unterstützung in Form von dreidimensionalen Diagrammen und Schemata erhalten. Diese Technologien werden nun auch für verschiedene Projekte der NASA genutzt. Sie hat nun vier davon vorgestellt.

Steuerung von Raumfahrzeugen und Roboterarmen

Internationale Teams testen auf der ISS neue Methoden zur Steuerung von Roboterarmen und Raumfahrzeugen. Das "Pilot"-Experiment zielt darauf ab, die potenziellen Vorteile der Fernsteuerung dieser Geräte mit Hilfe eines Virtual-Reality-Headsets in Kombination mit haptischen Schnittstellen zu verstehen. Diese sollen die Empfindungen von Berührung und Bewegung reproduzieren. "Die Ergebnisse könnten dazu beitragen, die Ergonomie von Arbeitsplätzen auf der Raumstation und zukünftigen Raumfahrzeugen für Missionen zum Mond und Mars zu optimieren", so die NASA.

Sport in virtueller Immersion

Innerhalb der Wände einer Raumstation gefangen zu sein, kann demotivierend wirken. Vor allem, wenn man jeden Tag zwei Stunden Sport treiben muss, um dem Verlust von Muskelmasse entgegenzuwirken. In dem Bestreben, stationäre Fahrradtrainings weniger eintönig zu gestalten, testet die von der ESA finanzierte Forschung das Konzept des immersiven Workouts. Die Idee ist, die ISS-Astronauten mit einem VR-Headset auszustatten, um das Training in einer offenen Umgebung zu simulieren.

Reparatur eines Mini-Quantenlabors

Im Bereich der technischen Unterstützung wurde das HoloLens-Headset kürzlich von Teams des Cold Atom Lab, einem Mini-Labor für Quantenwissenschaften, auf der ISS erprobt. Astronautin Megan McArthur zog das von Microsoft hergestellte Immersive-Reality-Gerät an, um sich durch den Austausch eines Teils im Cold Atom Lab führen zu lassen. Die Techniker konnten sich über die Frontkamera des Headsets auf das genaue Sichtfeld des Astronauten verlassen. Zudem war es möglich, visuelle Anweisungen zu geben, indem beispielsweise ein Pfeil eingeblendet wurde, der auf ein bestimmtes zu lösendes Kabel hinwies.

Schwerelosigkeit und sensomotorische Koordination

Mit VR können auch Experimente durchgeführt werden, um die Auswirkungen der Schwerelosigkeit auf die sensomotorische Koordination besser zu verstehen. Wenn wir nach einem Gegenstand greifen, stützt sich das Gehirn vor allem auf das Sehen und das Hören. Im GRASP-Experiment wird ein von ISS-Astronauten getragener Virtual-Reality-Helm zur Steuerung verschiedener experimenteller Parameter verwendet. Dieser soll herauszufinden, wie die Wahrnehmung der Schwerkraft das Greifen beeinflusst. "Um im Weltraum leben zu können, müssen sich die Astronauten physisch an die Schwerelosigkeit anpassen. Ihr Gehirn muss sich an das Fehlen der traditionellen Empfindungen von oben und unten anpassen. Durch ein besseres Verständnis dieser Anpassung trägt das GRASP-Experiment dazu bei, die langfristige Erforschung des Weltraums zu unterstützen", heißt es in dem NASA-Dokument.

Apropos Weltraum: Der Star-Trek-Schauspieler William Shatner wird am 12. Oktober 2021 ins Weltall fliegen. Reisen wird er dabei mit Blue Origin, der Raumfahrtsfirma des Amazon-Gründers Jeff Bezos. Mehr dazu erfahren Sie hier.

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