ATHENE

Autonomous Terrain Handling and Environmental Navigation Experiment

ATHENE stellt das erste Rover-Projekt unseres Vereins dar. Es dient primär als Vorführ-Gerät für verschiedene Technologische Aspekte eines Rovers, wie die Auslegung eines Chassis sowie verschiedenen Sensortechnologien zur Kartografierung und Navigation. Der Rover wird durch eine Förderung des InnovationsCampus Mobilität der Zukunft gefördert und hauptfinanziert, was uns den Einsatz modernster Sensoren und On-Board-Computer erlaubt. Er entsteht zusammen mit dem Institut für Raumfahrtsysteme (IRS) an der Universität Stuttgart, welches bereits jahrelange Erfahrung im Bereich der Weltraumrobotik besitzt. Für uns als Verein bietet der Rover eine Chance um eine Plattform zu erschaffen, auf welcher wir auch in Zukunft aufbauen können. Diese Plattform ermöglicht es uns, in weiter entwickelter Form an Wettbewerben wie der ERC (European Rover Challenge) in Krakau, Polen teilzunehmen und weitere, wertvolle Erfahrungen im Bereich der Weltraum-Robotik zu sammeln.

Unsere Payloads

Rover Chassis

Im Rahmen des ATHENE-Projektes gilt das Rover-Chassis quasi selbst als Payload, da es als Plattform für zukünftige Projekte sowie zur Nachwuchsförderung verwendet wird. Zukünftige Projekte sollen seitens unseres Vereins an verschiedenen Wettbewerben wie der European Rover Challenge teilnehmen können, während der ATHENE-Rover primär als Konzeptstudie und zur Vorführung bei verschiedenen Veranstaltungen wie dem Tag der Wissenschaft an der Universität Stuttgart verwendet wird. Die Teilnahme an Veranstaltungen soll insbesondere neue, interessierte Schüler und Studenten begeistern und zur Mitarbeit anregen.

Rover Perception

Um dem Rover potentiell die sichere Navigation in unbekanntem Terrain zu ermöglichen, ist dieser mit verschiedenen Sensoren ausgestattet. Verschiedene LiDAR-Sensoren, Time of Flight Sensoren und Stereokameras ermöglichen dem Rover, genug Daten für das Kartografieren der Umgebung zu sammeln. Diese Daten werden anschließend von einem leistungsstarken On-Board-Computer mit Hilfe eines SLAM-Algorithmus verarbeitet (SLAM steht für: Simultaneous Localization and Mapping).

InnovationsCampus – Mobilität der Zukunft

Der InnovationsCampus Mobilität der Zukunft (ICM) ist eine gemeinsame Forschungsinitiative des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) und der Universität Stuttgart. Ziel des ICM ist es, durch interdisziplinäre Zusammenarbeit innovative Technologien und Lösungen für die nachhaltige Mobilität und Produktion von morgen zu entwickeln. Dabei werden Kompetenzen aus verschiedenen Bereichen gebündelt, um den Wandel in der Automobil- und Maschinenbaubranche aktiv mitzugestalten.

Seit seiner Gründung im Jahr 2019 hat der ICM ein umfangreiches Innovations-Ökosystem aufgebaut. Mit über 130 Projekten und einem Budget von 65 Millionen Euro zählt er zu den größten Forschungsinitiativen für nachhaltige Mobilität und die dazugehörigen Produktionstechnologien.

Im Februar 2021 beschloss die Landesregierung von Baden-Württemberg, den ICM mit zusätzlichen 50 Millionen Euro zu fördern, um die Forschung in den Bereichen emissionsfreie Mobilität, softwaredefinierte Mobilität und softwaredefinierte Fertigung weiter auszubauen. Diese Investition unterstreicht die Bedeutung des ICM für die zukünftige Entwicklung von Mobilitäts- und Produktionstechnologien und seine Rolle als treibende Kraft für Innovationen in der Region.

Neugierig?

Der ICM bietet auf seiner Website eine schöne Übersicht über viele weitere Projekte, welche alle zum Thema Mobilität der Zukunft beitragen.

Ein Besuch lohnt sich!

ICM-Website

Timeline

September 2024

Budget-Freigabe des ICM

Endlich ist es so weit, KSat kann dank der großzügigen Finanzierung des ICM (InnovationsCampus - Mobilität der Zukunft) mit dem ersten eigenen Rover-Projekt durchstarten! Enstehen soll in erster Linie ein leichter Rover-Chassis mit genug Sensoren, um potentiell autonome Navigation zu ermöglichen und Nachwuchsforscher zu begeistern.

31.12.2024

Budget-Deadline

Bis zum Ende des Jahres müssen unsere finanziellen Mittel ausgegeben sein.

Frühjar 2025

Vorführung des Rovers

Der Rover soll in den kommenden Jahren auf vielen Veranstaltungen als Vorführgerät dienen. Kommt uns gerne beim Tag der Wissenschaft, dem TryScience-Day und vielen weiteren Veranstaltungen besuchen!

Mehr zum Thema

Weltraumrobotik

Die Weltraumrobotik spielt eine entscheidende Rolle bei der Erforschung unseres Sonnensystems. Interplanetare Explorationsrover, wie die NASA-Rover Curiosity und Perseverance, haben in den letzten Jahren bedeutende Beiträge zur Marsforschung geleistet. Perseverance landete im Februar 2021 auf dem Mars und sucht seitdem nach Anzeichen vergangenen Lebens, indem er Bodenproben sammelt und die Geologie des Planeten untersucht. Diese Rover sind mit fortschrittlichen Instrumenten ausgestattet, die es ermöglichen, die Marsoberfläche detailliert zu analysieren und wertvolle Daten zur Erde zu senden.

In Europa trägt die Europäische Weltraumorganisation (ESA) mit Missionen wie Rosetta und ExoMars zur interplanetaren Exploration bei. Rosetta untersuchte den Kometen 67P/Tschurjumow-Gerassimenko, während ExoMars darauf abzielt, den Mars auf Spuren von Leben zu untersuchen. Diese Missionen demonstrieren die Bedeutung der Weltraumrobotik für das Verständnis von Himmelskörpern und die Suche nach außerirdischem Leben.

Das Institut für Raumfahrtsysteme (IRS) der Universität Stuttgart engagiert sich aktiv in der Weltraumrobotik. Die Arbeitsgruppe Weltraumrobotik entwickelt Roversysteme für die Exploration planetarer Oberflächen. Der Fokus liegt auf der Entwicklung von Rover-Chassis-Systemen und Technologien, die unter den anspruchsvollen Bedingungen auf planetaren Oberflächen eingesetzt werden können. Zudem arbeitet das IRS an Mechanismen-Design, Integration und Testing sowie an der Entwicklung von Sensorik-Komponenten für die Navigation und Umgebungserfassung.

Wir suchen dich!

Hat ATHENE dein Interesse geweckt? Wir sind immer auf der Suche nach neuen Mitgliedern!

Egal ob du gerade im 1. Semester anfängst oder schon Raumfahrtexperte bist und egal, was du studierst: Wir finden für alle eine spannende Position in unserem Team. Alle unsere Projekte sind in Subsystemen organisiert, die für verschiedene Teilbereiche verantwortlich sind. Falls du jetzt schon weißt, worauf du Lust hast, kontaktiere uns!

Eine Teilnahme an ATHENE ist freiwillig oder im Rahmen der fach-affinen SQ Praktikum CubeSat Technik möglich, solltest du an der Universität Stuttgart studieren. Zudem ist die SQ-Teilnahme auch im Rahmen unserer Projekte SOURCE und SOURCE2 möglich! Für die Teilnahme werden 3 ECTS angerechnet.

Schreib uns!

ATHENE Subsysteme

Projektleitung

Unsere Allrounder, die das Projekt zusammenhalten. Hier werden Deadlines im Auge behalten, die Kommunikation gemanaget und Teamevents organisiert. Erfahrene Vereinsmitglieder schaffen einen Rahmen für ein erfolgreiches Projekt.

Structure

Das Structure-Subsystem kümmert sich um den mechanischen Teil des Rovers, primär also um die Entwicklung des Chassis. Hierzu zählt das Design der Rad-Aufhängungen (in unserem Fall über drei Bogies), das Design der Räder und primären Antriebe und das Layout der Komponenten in der PLC (Payload Cabin).

Electronics

Das Electronics-Team kümmert sich neben der Auswahl passender Komponenten auch um das elektronische Design der einzelnen Sensoren und Aktuatoren sowie des Gesamtsystems. Auf teils selbstentwickelten Leiterplatten werden von der Stromversorgung über die Roversteuerung bis zur Datenkommunikation und -speicherung ausgeführt.

Software

Sowohl auf unserem Hauptcomputer wie auch auf jedem weiteren Microcontroller läuft Software, die den Roverbetrieb und die Kommunikation zwischen den Komponenten sicherstellt. Dabei muss das Team auf die besonderen Herausforderungen der Sensoren und des SLAM-Algorithmus eingehen. Funktioniert die Software nicht, funktioniert das Projekt nicht!