Das Nasa-Raumfahrtprojekt "Artemis" soll 2024 wieder Menschen auf den Mond bringen - darunter erstmals eine Frau. Bei der Entwicklung des Raumanzugs unterstützt Künstliche Intelligenz.
Im letzten Oktober zeigte die Nasa den neuen Raumanzug, mit dem 2024 beim Projekt Artemis erstmals eine Astronautin auf dem Mond spazieren soll. Der neue Anzug ist flexibler als bisherige, sodass die Raumfahrer beispielsweise normal laufen oder einen Stein vom Boden aufheben können. Er schützt außerdem besser vor Strahlung und Mondstaub und soll Monate ohne Reparatur durchhalten.
Das Anzugprogramm ist so ambitioniert, wie die Mondlandung selbst: "Wir müssen lernen, für lange Zeiträume auf der Oberfläche einer anderen Welt zu leben und zu arbeiten, und dazu brauchen wir Raumanzüge", sagte Nasa-Administrator Jim Bridenstine bei der Enthüllung.
Wenig Zeit für eine anspruchsvolle Aufgabe
Herzstück des neuen Anzugs ist das portable Lebenserhaltungssystem xEMU im Rucksack. Es kontrolliert und steuert die Energielevel des Anzugs, den Sauerstoff, die Kommunikation, die Temperaturregelung und die generelle Versorgung.
Die besondere Herausforderung bei der Konstruktion des Kits ist es, viel Funktion auf engem Raum unterzubringen. Denn der Rucksack darf nicht zu schwer werden oder die Astronauten bei der Arbeit behindern. In der Raumfahrt zählt jedes Gramm.
Hinzu kommt die straffe Zeitplanung der Nasa: Schon 2024 soll Hard- und Software sicher, erprobt und einsatzfähig sein. Wenig Zeit also für die Ingenieure, um die Gestaltung einzelner Komponenten ausführlich zu diskutieren und zu testen.
KI inspiriert mit schnellen und vielen Ideen
Für mehr und schnellere Ergebnisse beschleunigten die Nasa-Partnerunternehmen PTC und Jacobs iterative Designprozesse mit KI. Sie wird mit einem Set an Vorgaben gefüttert wie dem maximalen Gewicht oder der benötigten Temperaturbeständigkeit einer Komponente. Dann generiert sie Design-Vorschläge.
"Der iterative Prozess der Maschine ist 100 oder 1.000 Mal umfangreicher, als wir ihn alleine gestalten könnten, und sie kommt mit einer Lösung, die innerhalb unserer Einschränkungen ideal optimiert ist", sagt Jacobs-Ingenieur Jesse Craft gegenüber Wired.
"Wir betrachten Künstliche Intelligenz als Technologie, die Dinge schneller und besser kann als ein ausgebildeter Mensch", sagt Jesse Coors-Blankenship von PTC, dem Unternehmen, das die Software für das Lebenserhaltungssystem entwickelt. Speziell bei Simulationstests sei KI schneller.
Deepfake-Technik fürs All
Die Raumanzug-KI-Systeme, die auf Deepfake-Visualisierungstechnologie (Erklärung GAN-Netzwerke) und evolutionären Algorithmen beruhen, entwickeln Gestaltungsvorschläge für Halterungen und Stützstrukturen für das Lebenserhaltungssystem.
Die KI-Entwicklung sei noch in einer frühen Pilotphase und nicht an Komponenten beteiligt, die schwere Probleme verursachen könnten, erklärt Nasa-Mechaniker Sean Miller.
Unter den Design-Vorschlägen der KI sind teils ungewöhnliche zell- und sehnenartige Modelle, die in der Form nicht in Lehrbüchern auftauchen. Bis zu 50 Prozent Masse soll die KI bei einzelnen Bauteilen eingespart haben.
"Wir haben Vorlieben für rechte Winkel, flache Oberflächen und runde Dimensionen - Dinge, die man von menschlichen Designern erwarten würde. Aber KI stellt diese Erwartungen in Frage und zeigt neue Lösungen, die man noch nicht gesehen hat", sagt Craft.
