PULSAR erforscht die autonome Montage großer Strukturen im Weltraum. Der Montageprozess erfolgt ähnlich wie in der Industrie durch den Einsatz robotischer Systeme, die modulare Bauteile zu einer Gesamtstruktur zusammenfügen. Allerdings bringt die Anwendung im Weltall außergewöhnliche Herausforderungen mit sich und erfordert Innovationen in vielen Bereichen. So zum Beispiel bei der Manipulation in Schwerelosigkeit mit freischwebender Basis sowie bei der hochpräzisen Interaktion unter Einfluss von Unsicherheiten und Störeinflüssen.
Die autonome Montage großer Strukturen im Weltraum ist eine Schlüsselherausforderung für zukünftige Missionen, bei denen die Strukturen zu groß sein müssen, um als Einzelstück eingesetzt zu werden.
Das James-Webb-Weltraumteleskop hat diese Grenze erreicht, und das von Astronomen erwartete Teleskop der nächsten Generation, wie das High Definition Weltraumteleskop, wird daher neue Montagetechnologien erfordern, insbesondere autonome Roboter. Der Bedarf an großen Strukturen im Weltraum geht über Teleskope hinaus und betrifft auch Solaranlagen für Kraftwerke, Lichtsegel, um Regionen in äußerster Randlage des Sonnensystems zu erreichen oder Hitzeschilde, um auf dem Mars landen.
Ziel von PULSAR ist es, Schlüsseltechnologien für die Montage des Hauptspiegels eines Teleskops mit einem Durchmesser von 12m zu entwickeln und zu demonstrieren. Bereits entwickelte Bausteine, siehe erster Aufruf der SRC Space Robotics Technology, werden für diese spezifische Mission, aber auch für zukünftige Multimissionsanwendungen integriert und weiterentwickelt. Zwar konzentriert sich das Projekt auf die Montage eines Spiegels, jedoch wird die entwickelte Technologie auch auf andere große Strukturen anwendbar sein. Tatsächlich erfordert die Montage eines Spiegels eine weitaus höhere Genauigkeit als bei anderen identifizierten Strukturen. PULSAR ist in drei Demonstrationsspuren organisiert, um die größten Herausforderungen der autonomen Teleskopmontage im Weltraum zu bewältigen:
dPAMT, Demonstrator für die präzise Montage von Spiegelplatten;
dLSAFFE, Demonstrator für die Montage großer Strukturen in freischwebender Umgebung;
dISAS, Demonstrator für die In-Space-Montage in der Simulation.
