Perseverance rover erhält Mars-GPS für präzise Standortbestimmung
NASA’s Perseverance-Rover hat nun eine bahnbrechende Fähigkeit: Er kann sich selbst auf dem Mars innerhalb von 25 Zentimetern genau lokalisieren – ohne Unterstützung von Missionsteams auf der Erde. Dieser Durchbruch wurde durch das neue „Mars Global Localization“-System ermöglicht, das auf einem leistungsstarken kommerziellen Prozessor im Helicopter Base Station (HBS)-Modul läuft, einem goldfarbenen Kasten, der ursprünglich für die Kommunikation mit dem eingestellten Ingenuity-Hubschrauber entwickelt wurde. Das System vergleicht Panoramabilder aus den Navigationskameras des Rovers mit hochauflösenden Orbitalkarten des Mars, die von der Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) stammen. Nach einer halben Stunde Fahrt führt der Rover diese Analyse automatisch durch und bestimmt seine Position innerhalb von zwei Minuten mit einer Genauigkeit von etwa 10 Zentimetern. Erstmals in der Mission wurde die Technologie am 2. und 16. Februar 2026 erfolgreich in den regulären Betrieb integriert. Bisher musste Perseverance nach jeder längeren Fahrt eine 360-Grad-Aufnahme senden, die von Experten auf der Erde mit MRO-Bildern abgeglichen wurde. Die Rückmeldung zur genauen Position dauerte oft einen Tag oder länger – eine erhebliche Verzögerung, die die Autonomie des Rovers stark einschränkte. Mit der neuen Technologie kann Perseverance nun selbstständig prüfen, wo es sich befindet, und weiterfahren, ohne ständig nach Genehmigung von der Erde zu fragen. Dies ist besonders wichtig, da die bisherige Auto-Navigation (AutoNav) bereits so zuverlässig funktioniert, dass die Entfernung, die der Rover ohne menschliche Anweisung zurücklegen kann, vor allem durch Unsicherheit über die Position begrenzt war. Die Entwicklung wurde maßgeblich durch den Erfolg des Ingenuity-Hubschraubers ermöglicht. Sein HBS-Modul nutzte einen kommerziellen Prozessor aus dem Jahr 2015 – deutlich leistungsfähiger als die beiden strahlungsresistenten Hauptrechner des Rovers, die auf Technologie aus dem Jahr 1997 basieren. Obwohl dieser Prozessor ursprünglich nicht für den Einsatz im Weltraum vorgesehen war, hat Ingenuity gezeigt, dass kommerzielle Chips unter extremen Bedingungen funktionieren können. Dies inspirierte das Team um JPL-Technikerin Vandi Verma, den HBS nun für die Lokalisierung zu nutzen. Ein zentrales Problem war die Zuverlässigkeit: Bei Tests wurden kleinste Abweichungen von nur einem Millimeter festgestellt, die auf Schäden an etwa 25 Bits im Speicher zurückgingen. Das Team entwickelte eine „Sicherheitsüberprüfung“, bei der der Algorithmus mehrfach auf dem HBS ausgeführt wird, bevor das Ergebnis von einem der Hauptrechner validiert wird. Zudem wurde eine Methode zur Isolation beschädigter Speicherbereiche implementiert. Neben der Lokalisierung wurde auch eine KI-gestützte Wegplanung eingeführt, die erstmals generative KI nutzt, um geeignete Wegpunkte für die Fahrt zu bestimmen – ein weiterer Schritt hin zu höherer Autonomie. Die Technologien sind nicht nur für zukünftige Marsmissionen, sondern auch für den Mond von großer Bedeutung, wo extreme Lichtverhältnisse und lange kalte Nächte die Positionsbestimmung besonders herausfordernd machen. Experten sehen in der Mars Global Localization einen Meilenstein der Robotik: „Das ist der erste Schritt, um Roboter auf anderen Planeten wirklich selbstbestimmt bewegen zu lassen“, sagt ein JPL-Experte. Die Kombination aus kommerziellen Prozessoren, künstlicher Intelligenz und präziser Ortung könnte künftige Missionen schneller, sicherer und kostengünstiger machen – und die Grenzen des Erkundens im Sonnensystem erweitern.
