Een door kunstmatige intelligentie getrainde vierbenige robot heeft dezelfde les geleerd als de Apollo-astronauten:springen kan de beste manier zijn om op het oppervlak van de maan te bewegen. Patrick Bambach presenteerde vandaag op het Europlanet Science Congress (EPSC) 2022 in Granada een update over LEAP (Legged Exploration of the Aristarchus Plateau), een door ESA ondersteund onderzoek naar het concept van een missie om enkele van de meest uitdagende maanterreinen te verkennen.

"Het doel van LEAP is het Aristarchus-plateau, een gebied van de maan dat bijzonder rijk is aan geologische kenmerken, maar zeer moeilijk toegankelijk is", zegt Patrick Bambach van het Max Planck Institute for Solar System Research in Duitsland. "Met de robot kunnen we belangrijke functies onderzoeken om de geologische geschiedenis en evolutie van de maan te bestuderen, zoals de ejecta rond kraters, nieuwe inslagplaatsen en ingestorte lavabuizen, waar materiaal mogelijk niet is veranderd door ruimteverwering en andere processen. "

Het LEAP-team werkt eraan om de robot te integreren in ESA's European Large Logistic Lander (EL3), die volgens de planning meerdere keren op de maan zal landen van eind 2020 tot begin 2030. LEAP is gebaseerd op de legged robot, ANYmal, ontwikkeld aan de ETH Zürich en zijn spin-off ANYbotics. Het wordt momenteel aangepast aan de maanomgeving door een consortium van ETH Zürich, het Max Planck Institute for Solar System Research, OHB, de Universiteit van Münster en de Open Universiteit.

"Traditionele rovers hebben grote ontdekkingen op de maan en Mars mogelijk gemaakt, maar hebben beperkingen", zei Bambach. "Het verkennen van terrein met losse grond, grote rotsblokken of hellingen van meer dan 15 graden is met name een uitdaging met wielen. De missie van de Marsrover Spirit bijvoorbeeld werd beëindigd toen hij vast kwam te zitten in zand."

ANYmal kan in verschillende loopgangen bewegen, waardoor het in korte tijd grote afstanden kan afleggen, steile hellingen kan beklimmen, wetenschappelijke instrumenten kan inzetten en zelfs kan herstellen in het onwaarschijnlijke geval van een val. De robot kan ook zijn poten gebruiken om kanalen in de grond te graven, keien of kleinere rotsen om te draaien voor verdere inspectie en monsters op te nemen.

Aanvankelijk is de robot getraind met behulp van een Reinforcement Learning-aanpak in een virtuele omgeving om het maanterrein, de zwaartekracht en de stofeigenschappen te simuleren. Het is ook ingezet in het veld voor een buitenwandeling.

"Interessant is dat ANYmal een springachtige manier van voortbewegen begon te gebruiken, net zoals de Apollo-astronauten deden - zich realiserend dat springen energiezuiniger kan zijn dan lopen", zei Bambach.

Het huidige ontwerp blijft onder de 100 kg en omvat 10 kg wetenschappelijke nuttige lading, die theoretisch multispectrale sensoren, grondradar, massaspectrometers, gravimeters en andere instrumenten kan dragen.

"Het vermogen van LEAP om geselecteerde monsters te verzamelen en naar een lander of opstijgend voertuig te brengen, biedt extra opwindende mogelijkheden voor monster-a-retourmissies in zeer uitdagende omgevingen op de maan of Mars", zei Bambach. + Verder verkennen

Met C-vormige wielen kan deze rover over uitdagender maanterrein klimmen