CIMON
Ultraschallsensoren messen Abstände, um Kollisionen zu vermeiden. Seine „Ohren“ sind mehrere Mikrofone, mit deren Hilfe der Sprecher im Raum lokalisiert werde kann und Richtmikrofone für die Spracherkennung. Zwölf Rotoren ermöglichen es CIMON, sich in Schwerelosigkeit frei in alle Raumrichtungen bewegen und zu drehen. So kann er den Astronauten bei ihren verschiedenen Aufgaben an Bord der ISS folgen und sogar ein Kopfnicken oder – schütteln simulieren.
CIMONs Mund wird auf einem Display dargestellt und er besitzt einen Lautsprecher, über den er sprechen und zum Beispiel Musik abspielen oder Instruktionen vorlesen kann. Kernstück der KI für das Verständnis von Sprache ist das System „Watson“ von IBM. Die KI zur autonomen Navigation stammt von Airbus und dient der Bewegungsplanung und Objekterkennung. All das findet Platz im Inneren des Roboters, der mit seinen 32 Zentimetern Durchmesser wie ein etwas zu groß geratener, an einer Seite abgeflachter Fußball anmutet. Seinen Namen erhielt CIMON nach der Figur des „Professor Simon Wright“, dem robotischen Assistenten aus der japanischen Science-Fiction-Serie „Captain Future“.
Bereits am 2. Juli 2018 erreichte CIMON-1 die Internationale Raumstation an Bord eines SpaceX Dragon Raumschiffes. Zum „Leben“ erweckt wurde das Assistenzsystem allerdings erst am 15. November 2018 vom deutschen ESA-Astronauten Alexander Gerst mit den Worten „Wach auf, CIMON“. Während seiner ersten Mission konnte CIMON-1 zeigen, dass er tatsächlich Astronauten verstehen, mit ihnen kommunizieren, Prozeduren abzurufen und sich frei im europäischen Columbus-Modul der ISS bewegen kann. Dabei war er in der Lage, auf die Kommandos von Alexander Gerst zu reagieren. Nach seiner erfolgreichen Mission ist CIMON-1 im August 2019 wieder auf die Erde zurückgekehrt und wird nun in wechselnden Museumsausstellungen in Deutschland zur Ansicht ausgestellt.
Matthias Maurer und CIMON-2 führen wissenschaftliche Experimente durch
Am 5. Dezember 2019 startete CIMON-2 vom Kennedy Space Center in Cape Canaveral, Florida, zur ISS. Das neue, verbesserte Assistenzsystem wurde Anfang Februar 2020 von ESA-Astronaut Luca Parmitano in Betrieb genommen. Damit konnte die technologische Demonstration von CIMON erfolgreich abgeschlossen werden. Während der „Cosmic Kiss“-Mission wird der deutsche ESA-Astronaut Matthias Maurer mit CIMON-2 zusammenarbeiten, um wissenschaftliche Fragestellungen zu beantworten. Ziel des Experiments vom Klinikum der Ludwig-Maximilian-Universität München (KUM) ist es, die Mensch-Maschine-Interaktion zu untersuchen.
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Ist es möglich durch einen Roboter die Arbeit der Astronautinnen und Astronauten effizienter zu machen? Kann dieser Gefährte den Stress seiner menschlichen Partner reduzieren, indem er auf positive Art mit ihnen interagiert, oder Informationen schnell und einfach zur Verfügung stellen kann? Diese Fragen sollen nun untersucht werden. Außerdem kann CIMON-2 zusätzlich noch den Wissenschaftlern am Boden zur Hand gehen, indem er Astronauten bei der Durchführung der Experimente nicht nur begleitet und anleitet, sondern dabei auch noch Bilder und Videos aus unterschiedlichen Blickwinkeln liefert. Zudem wird CIMON-2 während der „Cosmic Kiss“- Mission erstmals auch außerhalb des Columbus-Moduls eingesetzt werden. CIMON-2 soll noch mindestens bis zum Jahr 2022 auf der ISS im Einsatz sein.
CIMON ist ein erster und wichtiger Schritt hin zu Robotern, die in Zukunft Astronauten auf ihrem Weg zu anderen Planeten begleiten. Roboter, welche die Crew auf ihrer langen Reise nicht nur kompetent bei der Arbeit unterstützen, sondern auch als neutraler Gesprächspartner zur Seite stehen. Bei nur zeitweise bewohnten Stationen können Systeme mit Künstlicher Intelligenz während der Abwesenheit der Crew Kontrollfunktionen ausführen.
Entwicklung und Bau des interaktiven Astronauten-Assistenten wurden von der Deutschen Raumfahrtagentur im DLR mit Mitteln des Bundesministeriums für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) in Auftrag gegeben und von Airbus in Friedrichshafen und Bremen umgesetzt. Als sprachgesteuerte Künstliche Intelligenz dient die Watson KI-Technologie aus der IBM Cloud. Die menschlichen Aspekte des Assistenzsystems wurden von Wissenschaftlern des Klinikums der Ludwig-Maximilians-Universität München (LMU) mitentwickelt und betreut. Ein rund 50-köpfiges Projektteam von DLR, Airbus, IBM und der LMU arbeitet seit August 2016 an der Realisierung von CIMON. Weitere Partner sind die Europäische Weltraumorganisation ESA, BIOTESC an der Hochschule Luzern (Schweiz) zur operationellen Vorbereitung und Durchführung des Experimentes in der Infrastruktur der ISS und das Columbus-Kontrollzentrum beim DLR in Oberpfaffenhofen zur operationellen Missionsplanung.