GPS-ähnliches System für den Mond geplant

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Ein Navigationssystem für den Mond, das für Anwender ähnlich wie GPS auf der Erde funktioniert, soll Astronauten bei der nächsten Mondlandung der NASA – geplant spätestens für 2020 – unterstützen. Zwar gibt es keine Satelliten für ein echtes GPS-System, doch mithilfe von digitalem Kartenmaterial, Bewegungssensoren und Signalen von Sensoren auf dem Mond könne eine vergleichbare Navigationshilfe umgesetzt werden.

Das System soll der Sicherheit der Astronauten dienen. In Angriff genommen wird die Entwicklung unter Führung von Rongxing Li, Leiter des Mapping and Global Information Systems Laboratory der Ohio State University. Innerhalb von drei Jahren soll das “Lunar Astronaut Spatial Orientation and Information System” (LASOIS) so weit fertig sein, dass die NASA das System weiterverwerten kann.

Das Konzept für LASOIS sieht vor, dass mithilfe von Aufnahmen des Mondes aus dem Orbit sowie Bildern von der Oberfläche Karten des Mondgeländes erstellt werden. Um die Position von Fahrzeugen und Astronauten auf dem Mond zu bestimmen, setzt das System auf Berechnungen aufgrund der Daten von mitgeführten Bewegungssensoren. Die Signalübertragung für das Navigationssystem, das Astronauten ein ähnliches Bild ihrer Umgebung liefern soll wie GPS-Systeme in Fahrzeugen auf der Erde, erfolgt durch das Mondlandemodul sowie geplante Basis- und Signalstationen auf dem Erdtrabanten. “Wir werden bei der Navigation helfen, aber auch einen Beitrag für die Gesundheit der Astronauten leisten”, meint Li. Die Risiken von Stress im Falle eines Verirrens oder Frustration mit dem Equipment würden die Mondnavigation neben einem technischen auch zu einem biomedizinischen Problem machen.

Die Bedeutung von LASOIS ergibt sich dabei nicht zuletzt aus den ungewohnten Bedingungen für die Navigation auf dem Mond. Menschen würden sich auf markante Punkte wie beispielsweise Gebäude verlassen, um Distanzen abzuschätzen, so Li. Auf dem Mond ist das aber nicht möglich und das Risiko sich zu verirren somit hoch. Bei früheren Mondlandungen seien Missionsziele wie bestimmte Krater aufgrund schwierigen Geländes verfehlt worden, teils um wenige Meter. “Sie waren ganz nah, mussten aus Sicherheitsgründen aber umkehren”, meint Li. Solche Probleme, die den wissenschaftlichen Wert einer Mondlandung mindern können, sollen dank LASOIS der Vergangenheit angehören.

Li ist Alumnus der Technischen Universität Berlin und hat bereits Navigationssoftware für die Mars-Rover “Spirit” und “Opportunity” entwickelt, die laufend weiter verbessert wird. Erkenntnisse aus dieser Arbeit könnten die Entwicklung von LASOIS begünstigen. Das Projekt wird von der NASA mit 1,2 Mio. Dollar gefördert und wurde gestern, Montag, im Rahmen der NLSI Lunar Science Conference von Li präsentiert. Geplant ist, einen Prototypen zu entwickeln und diesen in der Mojave-Wüste zu testen. Im letzten Jahr des dreijährigen Projekts könnten möglicherweise bereits Tests unter Einbeziehung von NASA-Astronauten stattfinden. Die Raumfahrtbehörde hätte danach noch mehrere Jahre Zeit, um das Navigationssystem in das Technologie-Portfolio für die nächsten Mondmissionen aufzunehmen.