12.01.2024

Virtuelle Realität für Astronauten

Anwendung ermöglicht das Training verschiedener Einsatzszenarien unter Wasser.

Nirgends lässt sich die Schwerelosigkeit des Weltraums so gut simulieren wie im Wasser – Trainings in großen Schwimmhallen gehören deshalb für angehende Astronauten zur Tagesordnung. Immer und immer wieder üben Sie Reparaturen, den Austausch von Sensoren und andere Einsätze in riesigen, aufwändig präparierten Wasserbecken. Darin befinden sich derzeit noch häufig Nachbauten von Raumstationen, Shuttles und Kapseln, an denen geübt werden kann. Ein Forschungsteam der Uni Würzburg hat jetzt eine Virtual-Reality-Anwendung entwickelt, die das Weltraumtraining flexibler und ressourcenschonender machen könnte.

Abb.: Präsentation des neuen VR-Headsets.
Abb.: Andreas Nüchter bei der Präsentation des neuen VR-Headsets im Schwimmbad der Uni Würzburg. Vor ihm ist ein abgesenkter, mit Tracking-Codes versehener Block zu sehen – diesen nimmt Nüchter über sein VR-Headset als Teil einer Raumstation wahr.
Quelle: A. Nüchter, JMU

„Wir glauben, dass wir den Bedarf an riesigen Schwimmbädern für das Astronautentraining durch eine innovative VR-Anwendung verringern können“, erklärt Andreas Nüchter von der Uni Würzburg. „Durch die Simulation von Weltraumausrüstung in der virtuellen Realität machen wir große Schwimmbecken und aufwändige Nachbauten überflüssig.“ Dazu hat das Team in einer von der Europäischen Weltraumorganisation ESA geförderten Studie eine Taucherbrille mit einem VR-Headset kombiniert und eine realitätsnahe Weltraumumgebung simuliert.

Mithilfe des Headsets tauchen Astronauten in einen virtuellen Raum ein. Vor sich sehen sie ein digitales Abbild der Raumstation. Tracking-Systeme unter Wasser ermöglichen ihnen eine genaue Positionierung und Orientierung im Raum, sodass sie sich entlang der virtuellen Station bewegen und ihre Perspektive ändern können.

Das Headset wasserdicht zu machen, war die größte Herausforderung. „Mit 3D-Druckern lassen sich zwar fast beliebige Formen drucken, aber die Druckergebnisse müssen wasserdicht sein“, so Nüchter. Auch die Verbindung zu den von der ESA vorgegebenen Masken mit unterschiedlichen Materialien herzustellen, war schwierig. „Zudem haben wir unser Tracking weiterentwickelt, sodass die Brechung der Kamerastrahlen im Wasser korrekt berücksichtig wird.“

Nachdem das System im Dezember vorgestellt wurde, steht im Mai ein erster Test im ESA-Astronautenzentrum in Köln an. Ein nächster Entwicklungsschritt, den sich das Team vornimmt, ist das Tracking von Händen und Werkzeugen.

JMU / RK

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