Forschungsprojekte

DUST
Distributed Unit for Sorting and Transport – Rover-Prototyp zum Abbau von Regolith
Start: 03.2025
Ende: 11.2025

Das Projekt DUST, kurz für „Distributed Unit for Sorting and Transport”, beschäftigte sich mit der Entwicklung eines mobilen Robotersystems zur (teil-)autonomen Gewinnung von Mondsand, dem sogenannten Regolith, im All. In diesem Rahmen wurde ein Rover gebaut und getestet, der das gewonnene Material zudem im selben System sortieren und transportieren kann. Damit sollen perspektivisch wertvolle Ressourcen gespart werden.
Bemannte Weltraummissionen sind aufwendig und kostspielig. Durch den Einsatz mobiler Robotersysteme sollen diese Einsätze entlastet, Kosten reduziert und eine effiziente Nutzung der verfügbaren Ressourcen ermöglicht werden. Der Rover DUST könnte für den Abbau des nicht-irdischen Lockermaterials Regolith an der Oberfläche von Gesteinsplaneten wie dem Mond genutzt werden. Der vom FZI verfolgte Ansatz basiert auf einem radgetriebenen und teleoperierten Roboter, der mit einem Schaufelradbagger sowie einer integrierten Aufbereitungseinheit zur Korngrößenklassifizierung ausgestattet ist. Ein zusätzlicher Kameramast sorgt für einen Überblick über das Einsatzgebiet und dient der Fernsteuerung des Roboters.

Gebaut und getestet wurde der Prototyp im Rahmen der ESA-ESRIC Space Resources Challenge. Ein exemplarischer Missionsablauf mit dem DUST-Rover fand auf der Fläche des LUNA-Mondzentrums in Köln statt und begann mit der Auswahl eines geeigneten Abbaugebiets anhand der Kamerabilder. Damit wurde eine energie- und risikominimierte Route geplant und der Roboter anschließend manuell zum Zielgebiet navigiert. Hier konnten optional Tests zur Partikelverteilung erfolgen. Anschließend begann der automatisierte Grabprozess, während parallel bereits die Aufbereitung des Materials erfolgte. Da Regolithpartikel scharfkantig sind und zum Verstopfen neigen, wurden spezielle Maßnahmen zur Vermeidung von Blockaden integriert, darunter Vibrationsmechanismen und die Möglichkeit, den Siebprozess temporär zu unterbrechen. Nach Abschluss der Grabung kehrte der Roboter zur Basis zurück, wo die Siebung abgeschlossen und die gewonnenen Regolithfraktionen final vermessen wurden.

Der entstandene Roverprototyp ermöglicht eine skalierbare und effiziente Ressourcengewinnung mit Hilfe eines mobilen Robotersystems. Dadurch leistet das Projekt einen Beitrag zur Vorbereitung zukünftiger bemannter Mondmissionen und zur Entwicklung robuster, praxistauglicher Robotersysteme für extreme Umgebungen.

Rolle des FZI
Im Rahmen des Projekts übernahm das FZI zentrale Aufgaben in der Konzeption, Umsetzung und Erprobung des Rovers. Zu Beginn war das FZI maßgeblich für die Konzeption und das Design des Rovers verantwortlich. Ziel war es, ein robustes und leistungsfähiges System zu entwerfen, das den Anforderungen der geplanten Einsatzszenarien im Rahmen des Wettbewerbs gerecht werden konnte. Darauf aufbauend übernahm das FZI auch den Bau des Rovers. Anschließend erfolgte die Challenge-Teilnahme im LUNA-Mondzentrum in Köln.

Ansprechperson
Mitarbeiter
Bereich: Intelligent Systems and Production Engineering
Hauptsitz Karlsruhe

Forschungsschwerpunkt
Applied Artificial Intelligence

Das Hauptaugenmerk des FZI in diesem Forschungsschwerpunkt liegt auf der praxisnahen Erforschung der Schlüsseltechnologie Künstliche Intelligenz (KI). Innovative KI-Lösungen werden entwickelt und für unserer Partner und Kunden in Anwendungsbereiche wie Mobilität, Robotik, Gesundheitstechnik, Logistik, Produktion sowie Ver- und Entsorgung transferiert.

Förderhinweis:
Das Projekt wurde nicht von externen Geldgebern unterstützt.

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