Staunend steht Julian Nöth als virtueller Astronaut neben der Space-X-Rakete und lässt den Blick über die Landschaft schweifen: Während sich in der Ferne der gigantische Mars-Vulkan Olympus Mons erhebt, erstrecken sich vor ihm Wohncontainer und Solarfelder im gelblichen Dunst. Trotz – oder gerade wegen – extremer Unwirtlichkeit ist das Leben auf dem eisigen und sauerstoffarmen Planeten Mars ein großes Faszinosum für die Menschheit. Der Verwirklichung sind Studierende des Studiengangs Geovisualisierung an der Technischen Hochschule Würzburg-Schweinfurt (THWS) zumindest virtuell einen Schritt nähergekommen, berichtet die Hochschule in einer Pressemitteilung, der folgende Informationen entnommen sind. 

Julian Nöths virtueller Mars-Ausflug ist Teil eines ehrgeizigen Projekts von THWS-Dozent Stefan Sauer. Im Pariser Centre Pompidou hatte er zufällig eine Video-Installation von Foster und Partner gesehen: Das Londoner Architekturbüro hatte im Auftrag der Nasa ein „Mars-Habitat“ entworfen, das durchaus Realität werden könnte.

Renommierte Partner mit im Boot

Sauer war so fasziniert, dass er ein solches Projekt „nach Würzburg holen und die üblichen Grenzen einreißen wollte“. Im Herbst 2023 stellte er den Studierenden die ungewöhnliche Aufgabe, eine Virtuelle-Realität-Anwendung (VR) für Mars-Astronauten zu entwerfen.

Um die Ausgangslage so realistisch wie möglich zu gestalten, holte er renommierte Projektpartner ins Boot: Neben Marina Konstantatou vom Büro Foster und Partner konnte er Leonie Bensch vom Institut für Softwaretechnologie am Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) und Philipp Roth von der Digitalagentur Stoll von Gáti gewinnen. Sie versorgten die Studierenden mit wissenschaftlichen Daten, gaben Feedback und leisteten auch technische Unterstützung.

In fünf Teams erstellten die 14 Studierenden eine verblüffend realistische Mars-Umgebung, in die man mittels VR-Brille eintauchen kann. Das Besondere: Die Anwendung basiert auf realen Geodaten des Mars und arbeitet mit Live-Daten, die über Sensoren und einen Microcontroller (Arduino) eingespeist werden.

Lebenswichtige Daten immer im Blickfeld

Herzstück der Anwendung ist ein so genanntes Display, das dem Astronauten sämtliche überlebenswichtige Daten immer im Blickfeld 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 Nöth 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.

Virtuelle Bodenuntersuchung mit Gesteinssonde

Konsequent durchdacht sind auch die Wohn- und Forschungscontainer der virtuellen Marslandschaft, mit Nahrungsmittellagern, Generatoren zur Sauerstofferzeugung und Solarfeldern zur Energieversorgung. Eine in die VR-Mission integrierte beispielhafte Forschungsaufgabe ist die geologische Untersuchung des Bodens mit Hilfe einer Gesteinssonde. Wird der Sauerstoff im Raumanzug knapp, warnt das 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“.

Anregungen für den Ausbau der virtuellen Marsmission

So zollte Digital-Experte Phillip Roth der Gruppe Respekt für deren technisch herausragende 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 VR-Anwendungen, die Astronautinnen und Astronauten bei der Arbeit unterstützen, durchaus Teil künftiger Mond- und Mars-Missionen sein. Spontan sagte sie die künftige Kooperation der DLR mit der Hochschule im Rahmen von Bachelor- und Masterarbeiten zu. Außerdem regte sie für das VR-Programm weitere Funktionen an wie eine Stimmkontrolle oder Hinderniserkennung im Terrain. Es geht also weiter auf dem Weg zum Mars.