Staunend steht VR-Astronaut Julian Nöth neben der SpaceX-Rakete und lässt den Blick über die Landschaft schweifen: Während sich in der Ferne der gigantische Mons Olympus erhebt, erstrecken sich vor ihm Wohncontainer und Solarfelder im gelblichen Dunst. Trotz extremer Unwirtlichkeit ist das Leben auf dem eisigen und sauerstoffarmen Planeten Mars ein großer Traum der Menschheit. Diesem Traum sind Studierende des Studiengangs Geovisualisierung an der Technischen Hochschule Würzburg-Schweinfurt (THWS) zumindest virtuell einen Schritt nähergekommen.

Julians virtueller Marsausflug ist Teil eines ehrgeizigen Projekts von THWS-Dozent Stefan Sauer. Im Pariser Centre Pompidou hat er zufällig eine Video-Installation von Foster + Partners gesehen; das Londoner Architekturbüro hatte im Auftrag der NASA ein „Mars Habitat“ entworfen, das durchaus Realität werden könnte. Sauer war so fasziniert, dass er ein solches Projekt „nach Würzburg holen und die üblichen Grenzen einreißen wollte“. Im Herbst 2023 stellte er die ungewöhnliche Aufgabe, eine Virtual-Reality-Anwendung für Mars-Astronauten zu visualisieren. Um die Ausgangslage so realistisch wie möglich zu gestalten, holte er renommierte Projektpartner ins Boot: Neben Marina Konstantatou von Foster + Partners konnte er Leonie Bensch vom Institut für Softwaretechnologie am DLR (Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt) und Philipp Roth von der Digital-Agentur Stoll von Gáti gewinnen. Sie versorgten die Studierenden mit wissenschaftlichen Daten, gaben Feedbacks und leisteten technischen Support.

In fünf Teams erstellten die 14 Studierenden eine verblüffend realistische Mars-Umgebung, in die man mittels VR-Brille eintauchen kann. Das Besondere daran: Die Anwendung basiert auf realen Geodaten des Mars und arbeitet mit Live-Daten, die über Sensoren und ein Arduino eingespeist werden. Herzstück der Anwendung ist ein Head-Up-Display, das dem Astronauten sämtliche überlebenswichtige Daten anzeigt. Dazu gehören Puls, Sauerstoff-Sättigung, Körpertemperatur und EKG ebenso wie Temperatur, Feuchtigkeit und kosmische Strahlung in der Umgebung, Daten zu Orientierung und Navigation sowie Informationen über die Forschungsmission.

Bei einer Live-Demo zeigten Sebastian Rothaug und Antoine Feike stellvertretend, wie die Anwendung funktioniert: Durch Aufsetzen der VR-Brille schlüpft Nutzer Julian in die Astronautenrolle, das Display im Visier zeigt ihm sofort alle wichtigen Daten an. Auf seinem Rundgang begegnet er der Space X nachempfundenen Rakete, dem Mars-Rover Perseverance und der Ingenuity-Erkundungsdrohne. Konsequent durchdacht sind auch die Wohn- und Forschungscontainer mit Nahrungsmittellagern, Generatoren zur Sauerstofferzeugung und Solarfeldern zur Energieversorgung. Eine beispielhafte Forschungsaufgabe ist die geologische Untersuchung des Bodens mit Hilfe einer Gesteins-Sonde. Wird der Sauerstoff im Raumanzug knapp, warnt das Head-Up-Display den Astronauten – Zeit, in den Wohncontainer zurückzukehren.

Obwohl die Studierenden keinen realen Ausflug auf den Mars unternehmen würden, haben sie die Aufgabenstellung als „spannend und faszinierend“ empfunden. Neben manchen technischen Hürden sei die größte Herausforderung gewesen, „14 Leute mit unterschiedlichen Meinungen, Vorstellungen und Arbeitsweisen zu einem Team zu verzahnen“. Dies habe viel Respekt, Wertschätzung, Offenheit und Kompromissbereitschaft erfordert. „In diesem Semester haben wir unheimlich viel über uns selbst gelernt“, resümiert Dozent Stefan Sauer. Für ihn steht am Ende „ein tolles Ergebnis, mit dem wir uns in der Fachwelt sehen lassen können“.

Die aktiven Studierenden des Bachelorstudiengangs Geovisualisierung sind dankbar für das technische Neuland, die intensiven Team-Erfahrungen und die wertvolle Kooperation mit den externen Partnern. So zollte Digital-Experte Phillip Roth der Gruppe Respekt ob der technisch herausragenden Leistung, Ingenieurin Marina Konstantatou war begeistert von der realistischen Umsetzung und Leonie Bensch vom DLR lobte das Gesamtbild sowie einzelne Features. Ihrer Aussage nach könnten AR-Anwendungen, die den Astronauten bei seiner Arbeit unterstützen, durchaus Teil künftiger Mond- und Mars-Missionen sein. Spontan sagte sie die weitere Kooperation im Rahmen von Bachelor- und Masterarbeiten zu und regte weitere Funktionen wie Voice Control oder Hinderniserkennung im Terrain an. Es geht also weiter – im Studienbereich Geo an der THWS, beim DLR in Braunschweig und auf dem Mars.

Anja Legge

Diese Pressemeldung ist im Auftrag der THWS enrstanden. Sie finden Sie unter anderem auf der Homepage des Studiengangs Geovisualisierung an der THWS oder in der Main-Post.
Weitere Projekte von Dozent und Geovisualisierer Stefan Sauer gibt es außerdem hier.

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