(openPR) 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.
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.
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.
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.
wissenschaftliche Ansprechpartner: Prof. Dr. Andreas Nüchter, Lehrstuhl für Informatik XVII (Robotik), Tel. +49 931 31-88790,
