Ferngesteuerte Roboter könnten bald riesige Solarparks im Weltraum bauen, heißt es in einer kürzlich in Großbritannien durchgeführter Test. Das britische Startup Space Solar hat gezeigt, dass Roboter Solarsatelliten im Gigawatt-Maßstab zusammenbauen können, was neue Möglichkeiten für die zukünftige Weltrauminfrastruktur eröffnet.
Inhaltsindex
- Wie funktioniert die Robotermontage im Weltraum?
- Warum sind Roboter für die Weltrauminfrastruktur von entscheidender Bedeutung?
- Welche technischen Herausforderungen gilt es zu bewältigen?
- Zeitplan und Zukunftsperspektiven der Projekte
- Wirtschaftliche und ökologische Auswirkungen
Wie funktioniert die robotergestützte Montage von Weltrauminfrastruktur?
der Test AlbaTRUSS, durchgeführt in den modernen Einrichtungen der UKAEA Auf dem Culham-Campus der Universität Oxford demonstrierte er mithilfe ferngesteuerter zweiarmiger Robotermanipulatoren, dass Roboter Solarsatelliten im Gigawatt-Maßstab zusammenbauen können.
Bei diesen Maschinen handelt es sich nicht um die üblichen Industrieroboter, die wir aus Fabriken auf der Erde kennen. Sie sind für den Betrieb im Vakuum des Weltraums konzipiert, widerstehen Strahlung und funktionieren ohne Sauerstoff. Sam Adlen, Co-CEO von Space Solar, erklärt, dass im Weltraum die Sonne 24 Stunden am Tag scheint und dass diese Satelliten nach ihrer Fertigstellung die Sonnenenergie einfangen und in Form von Mikrowellen zur Erde übertragen.
Das Projekt zeigte, dass Roboter einen maßstabsgetreuen Strukturabschnitt namens „Längsträger“ zusammenbauen können, ein röhrenförmiges Element, das den Kern des Satellitenrahmens bildet. Anders als die Internationale Raumstation, die größte jemals im Weltraum errichtete Struktur, erfordern diese Satelliten eine wesentlich komplexere und umfangreichere Montage.
Wie wir hervorgehoben haben Apropos Robotiktrends 2025: Adaptive künstliche Intelligenz und fortschrittliche Sensoren verändern die Art und Weise, wie Roboter in extremen Umgebungen agieren.
Warum sind für Weltrauminfrastrukturen unbedingt Roboter erforderlich?
Die Antwort ist ebenso einfach wie dramatisch: Der Weltraum ist für den Menschen eine tödliche Umgebung. Professor Rob Buckingham, Geschäftsführer der UKAEA, betont, dass der Bau einer komplexen Maschine wie eines Fusionskraftwerks auf der Erde, das vollständig ferngesteuert wird, dem Bau von Strukturen im Weltraum ähnelt.
Außenbordeinsätze von Astronauten sind extrem teuer und riskant. Laut BranchenexpertenDer Einsatz von Robotern zum ferngesteuerten Auf- und Abbau von Infrastruktur ist effizienter und verringert die Risiken für Astronauten. Denken Sie an die mehrere Milliarden Dollar teuren Space-Shuttle-Missionen zur Reparatur des Hubble-Teleskops: Sie waren gerade deshalb außergewöhnlich, weil derartige Operationen normalerweise unerschwinglich teuer sind.
Die UKAEA hat sich für eine Zusammenarbeit mit Space Solar entschieden, weil Fusion und Weltraumrobotik mehrere Gemeinsamkeiten haben: Sie benötigen keine Sauerstoffumgebung und können bei unterschiedlich starker Strahlung betrieben werden. Diese technologische Synergie könnte die Entwicklung beider Sektoren beschleunigen.
Die Weltrauminfrastruktur der Zukunft beschränkt sich nicht nur auf Solarmodule. Die Demonstration öffnet die Türen für alle Arten von Projekten im Kosmos, von Rechenzentren bis zu Energieanlagen. Stellen Sie sich orbitale Rechenzentren, Mondkommunikationsstationen oder sogar Bergbauanlagen auf dem Mars vor.
Welche technischen Herausforderungen müssen Weltrauminfrastrukturroboter bewältigen?
Die Weltraumrobotik steht vor einzigartigen Herausforderungen, die weit über die auf der Erde hinausgehen. Erstens besteht das Problem der Kommunikationslatenz: Die Steuerung eines Roboters auf dem Mond von der Erde aus ist mit einer Verzögerung von mehreren Sekunden verbunden, was eine Echtzeitsteuerung bei heiklen Vorgängen unmöglich macht.
Aus diesem Grunde Autonomie ist entscheidend Denn aufgrund der begrenzten Lichtgeschwindigkeit wird es nicht möglich sein, jede Bewegung dieser Roboter von der Erde aus fernzusteuern. Roboter müssen mit fortgeschrittener künstlicher Intelligenz ausgestattet sein, um eigenständige Entscheidungen treffen zu können.
Neuromorphe Technologie erweist sich als Schlüssellösung. Diese Technologie eignet sich perfekt für den Weltraum: Ein geringerer Stromverbrauch bedeutet weniger Wärmeableitung und ermöglicht bis zu fünfmal mehr Rechenleistung bei gleichem Strombudget.
Ein weiterer kritischer Aspekt betrifft die Materialien und die Struktur der Roboter selbst. Sie müssen extremen Temperaturen von -270 °C im Schatten bis über 120 °C in der Sonne, kosmischer Strahlung und Mikrometeoriten standhalten. Darüber hinaus entsteht durch die fehlende Schwerkraft eine völlig andere Bewegungsdynamik als auf der Erde.
Wir diskutierten über die Risiken und Chancen der Roboterzukunft und zeigt, dass die Entwicklung autonomer Systeme präzise Regeln erfordert, um die Sicherheit zu gewährleisten.
Wann werden wir die erste von Robotern gebaute Weltrauminfrastruktur sehen?
Die Entwicklungszeiten liegen näher, als Sie vielleicht denken. Space Solar prognostiziert Das Unternehmen will bis 30 sein erstes 2029-MW-Demonstrationssystem in Betrieb nehmen und Anfang der 30er Jahre die volle Kapazität im Gigawatt-Bereich erreichen.
Um diese Zahlen ins rechte Licht zu rücken: Ein 30-Megawatt-System kann etwa 1000 Haushalte mit Strom versorgen, während ein Gigawatt den Energiebedarf einer mittelgroßen Stadt decken könnte. Die geplanten Strukturen sind beeindruckend: Die Satelliten sollen mehrere Kilometer lang und etwa 20 Meter breit werden.
Das AlbaTRUSS-Projekt, das durch ein Proof of Concept-Stipendium des Science and Technology Facilities Council unterstützt wird, ist erst der Anfang. Die NASA entwickelt parallel das ARMADAS-Programm (Automated Reconfigurable Mission Adaptive Digital Assembly Systems), dessen Ziel die Schaffung selbstorganisierender Strukturen für Lebensräume, Instrumente oder andere Strukturen im Orbit oder auf der Mondoberfläche ist.
Das internationale Rennen hat bereits begonnen: die Europäische Weltraumorganisation, die NASA und mehrere Startups in Großbritannien, den USA, China und Japan arbeiten daran, Solarenergie aus dem Weltraum Wirklichkeit werden zu lassen.
Welche wirtschaftlichen und ökologischen Auswirkungen werden diese Infrastrukturen haben?
Die Zahlen sind ebenso beeindruckend wie umstritten. Die anfängliche Entwicklung eines Prototyps im Gigawatt-Maßstab könnte 15 bis 20 Milliarden Euro kosten. Dies scheint eine astronomische Zahl zu sein, doch muss man sie mit den Kosten herkömmlicher Energiestrukturen vergleichen und berücksichtigen, dass es sich um Investitionen für einen jahrzehntelangen Betrieb handelt.
Der Energievorteil ist unbestreitbar: im Vergleich zu einem Solarpanel Ein identisches Solarpanel würde im Weltraum, wenn es auf der Erde in Großbritannien platziert würde, über 13-mal mehr Energie sammeln. Dies liegt daran, dass es im Weltraum keine Atmosphäre, Wolken oder Tag-Nacht-Zyklen gibt, die die Sonneneinstrahlung begrenzen.
Allerdings werfen die Auswirkungen auf die Umwelt komplexe Fragen auf. Der Einsatz eines Satelliten dieser Größenordnung könnte Hunderte einzelner Raketenstarts erfordern, was zur Luftverschmutzung beitragen würde. Es ist ein Paradoxon unserer Zeit: Um saubere Energie im Weltraum zu gewinnen, müssen wir während der Bauphase die Erdatmosphäre verschmutzen.
Die Partnerschaft zwischen UKAEA und Space Solar zielt darauf ab, die Führungsrolle Großbritanniens im schnell wachsenden Sektor der Weltraummontage und -fertigung (ISAM) zu stärken. Es wird geschätzt, dass dieser Sektor in den kommenden Jahrzehnten enorme Marktwerte erreichen wird.
Professor Buckingham sieht sogar noch weitreichendere Auswirkungen: Es könnte sich um eine Mondstation oder eine Anlage auf dem Mars handeln. Es geht also sowohl um die Zukunft der Menschheit als auch um die Gewährleistung der Energiesicherheit.
Die Zukunft der Weltrauminfrastruktur ist bereits da
Die AlbaTRUSS-Demonstration markiert einen Wendepunkt in unserer Fähigkeit, komplexe Strukturen im Weltraum zu bauen. Dies ist keine Science-Fiction mehr, sondern angewandte Technik mit konkreten Zeitplänen und echten Investitionen.
Die Ausbreitung der Menschheit in den Kosmos erfordert Strukturen, die nur von Robotern gebaut werden können. Mit den im Bereich der Orbitaldienste gesammelten Erfahrungen werden diese Technologien die Grundlage für den Bau von Anlagen auf dem Mond, dem Mars und darüber hinaus bilden.
In zwanzig Jahren werden zehn Milliarden Menschen auf der Erde in der Lage sein, nach oben zu schauen und die Lichter der Städte auf der Nachtseite der Mondsichel zu sehen. Was heute wie eine kühne Vision erscheint, kann morgen nur ein normaler Anblick aus Ihrem Fenster sein.
Roboter bauen buchstäblich die Brücke zu unserer Zukunft zwischen den Sternen. Und diese Brücke führt zwangsläufig durch die Weltraumstrukturen, die in den brillanten Köpfen und mechanischen Händen unserer künstlichen Verbündeten Gestalt annehmen.
