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Forschung Der Arbeitsplatz der Zukunft – auf dem Mars?

| Redakteur: Juliana Pfeiffer

Die Geophysikerin Christiane Heinicke von der Uni Bremen hat ein Habitat als Wohn- und Arbeitsraum entwickelt, der außerhalb der Erde eingesetzt werden soll. Der Arbeitsalltag auf 8 m² mit einem vierköpfigen Team wurde nun im Labormodul getestet.

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Ein Arbeitsplatz der Zukunft auf dem Mars? Zwei Jahre lang hat die Geophysikerin Christiane Heinicke von der Uni Bremen ein Habitat, bestehend aus sechs Modulen entwickelt.
Ein Arbeitsplatz der Zukunft auf dem Mars? Zwei Jahre lang hat die Geophysikerin Christiane Heinicke von der Uni Bremen ein Habitat, bestehend aus sechs Modulen entwickelt.
(Bild: Uni Bremen)

Zwei Jahre lang hat Geophysikerin Christiane Heinicke vom Zentrum für angewandte Raumfahrttechnologie und Mikrogravitation (ZARM) der Universität Bremen daran gearbeitet, ein Habitat als Wohn- und Arbeitsraum für den Einsatz außerhalb der Erde zu entwickeln.

Dabei geht es allerdings nicht nur darum, dass die Konstruktion den tatsächlichen Umgebungsbedingungen auf Mond und Mars standhalten muss. Wichtig ist auch, dass eine Crew während einer echten Langzeitmission mit der Größe und Gestaltung der Räume zurechtkommt. Zwei Wissenschaftsteams haben sich für jeweils eine Arbeitswoche als Versuchsteilnehmer zur Verfügung gestellt und ein Labormodul getestet.

Flexible Einrichtung machen 8 m² recht angenehm

Die zylinderförmige Demo-Version, die Heinicke mit ihrem Team in der Laborhalle des ZARM aufgebaut hat, ist knapp 7 m hoch und hat einen Durchmesser von 5 m. Das entspricht einer Grundfläche von ca. 15 m² – inklusive der Laborschränke. Somit bleiben dem bis zu vierköpfigen Team während der Testphase nur 8 m², auf denen sie sich aufhalten können. Das Habitat besteht am Ende aus insgesamt sechs Modulen.

Dennoch ist sich das Team einig, dass der Platz ausreichend war: „Anfangs waren wir skeptisch, ob wir mit der begrenzten Arbeitsfläche und den auf unterschiedlichen Ebenen angebrachten Geräten effektiv arbeiten können – aber es funktioniert sehr gut!“ Voraussetzung dafür ist eine flexibel einsetzbare Einrichtung und eine gut abgestimmte Auswahl an wissenschaftlichen Instrumenten.

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Spagat zwischen Architektur und Ingenieurskunst

„Für den Bau und Ausbau des Labormoduls haben wir zwar noch andere Materialien verwendet, die Maße und Ausstattung entsprechen aber exakt dem Modul, das auf Mond und Mars zum Einsatz kommen soll,“ so Christiane Heinicke, die das Forschungsprojekt „Moon and Mars Base Analog (Mamba)“ leitet. Das ist auch der wesentliche Unterschied zu anderen Studien: Bisher lag der Schwerpunkt eher auf den psychologischen Erkenntnissen, die sich aus dem Zusammenleben auf begrenztem Raum ergeben. Ein Beispiel dafür ist das HI-SEAS-Projekt, eine Mars-Simulation auf Hawaii, an der Christiane Heinicke selbst teilgenommen hat. Mit weiteren fünf Kollegen lebte sie ein Jahr lang völlig isoliert in einem Habitat, das sie nur mit Raumanzug verlassen durfte.

Diese Erfahrung fließt in ihre jetzige Forschung ein, aber bei dem von der Klaus Tschira Stiftung mit rund 380.000 Euro geförderten Mamba-Projekt geht es um mehr: das Team um Christiane Heinicke wagt den Spagat zwischen Architektur und Ingenieurskunst und damit dem Entwerfen, Konstruieren, Testen und Optimieren des Habitats. Damit soll den zukünftigen Astronauten nicht nur das Überleben auf Mond und Mars ermöglicht werden, sondern auch das Leben. Architektur, Geometrie und Inneneinrichtung des Habitats sind perfekt auf die Bedürfnisse der Astronauten abgestimmt.

Messungen nehmen Mars-Arbeitsplatz unter die Lupe

Das Versuchsteam wurde in dem Labormodul aufgenommen. Diese Aufnahmen sollen Aufschluss geben über die Bewegungen der einzelnen Teilnehmenden innerhalb der Modulfläche und damit über ihren jeweiligen Hauptaufenthaltsort. Um das Befinden der Teilnehmenden zu überwachen, sind im gesamten Labor Sensoren verteilt: u.a. Temperatur- und Drucksensoren an den Wänden, aber auch Pulsmesser, die von den Wissenschaftlern getragen werden.

Zudem wurden die Wissenschaftler vor und nach Ablauf der Simulation interviewt.Die Fragen beziehen sich vor allem auf die Einrichtung des Labormoduls: Entsprechen die Inneneinrichtung, Geräteauswahl, Klimaanlage, Beleuchtung, Akustik, sowie Material, Form und Positionierung der Arbeitsflächen den Anforderungen an einen langfristig nutzbaren Arbeitsplatz? Wäre das Labor auch mit körperlichen Einschränkungen – wie nach einem Unfall – noch nutzbar? Zudem wurde der Frage nachgegangen, inwiefern eine Künstliche Intelligenz die Wissenschaftler bei ihrer Arbeit unterstützen kann und was sie dafür leisten können müsste. Für letzteres wurde ein provisorischer Sprachassistent eingesetzt und die Kommunikation zwischen ihm und der Crew aufgezeichnet.

Wissenschaftler fragt bei Künstlicher Intelligenz Musikwunsch an

Die Ergebnisse der Testwochen sind vielschichtig. Einige Erkenntnisse waren sehr früh ersichtlich, wie beispielsweise der Wunsch nach einem mobilen Tisch in der Mitte des Labors, der die Interaktion unter den Wissenschaftlern erleichtert. Ebenso wurde deutlich, dass sich die Anforderungen an die Künstliche Intelligenz nicht auf Fachfragen beschränken. Sie muss einerseits sehr detailliert in die Infrastruktur des Habitats eingebunden sein und andererseits alle gängigen Informationen und Angebote des Internets bereitstellen. So war eine der ersten Anfragen der Wissenschaftler ein Musikwunsch, gefolgt von Fragen zum weiteren Zeitplan und zu den Lagerorten von Ausstattungsteilen.

Wie der begrenzte Raum ideal genutzt werden kann, erhofft sich Christiane Heinicke aus der detaillierten Auswertung der gewonnen Messdaten. So sollen insbesondere die Kameraaufzeichnungen dabei helfen, die Bewegungsabläufe der Crew zu verstehen und daraus das Design der Inneneinrichtung und die Positionen der wissenschaftlichen Instrumente zu verbessern. Außerdem soll die eingesetzte Künstliche Intelligenz nicht nur neue Fähigkeiten, sondern auch eine neue Gestalt bekommen.

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