An Bord trägt jeder Rover einen kleinen Computer, ein drahtloses Radio und eine Stereokamera, um 3D-Bilder aufzunehmen. Während keiner von ihnen allein in der Lage sein wird, so viele Daten zu sammeln wie ein größerer, könnte die gleichzeitige Bereitstellung mehrerer das Risiko eines katastrophalen Missionsausfalls verringern.
CADRE wurde im Jet Propulsion Laboratory der NASA in Kalifornien entwickelt und von Forschern des Simulated Lunar Operations (SLOPE) Laboratory am NASA Glenn Research Center in Cleveland getestet. SLOPE ist das gleiche Labor, das VIPER (Volatiles Investigating Polar Exploration Rover) getestet hat, einen mobilen Roboter, der im November 2023 starten und nach gefrorenem Wasser auf dem Mond suchen wird.
Ein Ziel des Projekts ist es, eine Wiederholung dessen zu verhindern, was 2009 mit dem NASA-Mars-Rover Spirit passiert ist – ein Albtraum für Weltraum-Enthusiasten.
Als einer von zwei Zwillingsrovern, die 2004 auf die gegenüberliegenden Seiten des Mars geschickt wurden, lieferte Spirit einige der detailliertesten Ansichten des Roten Planeten, die die Menschheit je gesehen hatte. Aber nach fünf Jahren seiner Mission blieben die Räder von Spirit im weichen Marssand stecken. Die NASA-Ingenieure arbeiteten acht Monate lang daran, es zum Laufen zu bringen, aber nach mehreren fehlgeschlagenen Versuchen wurde Spirit schließlich als stationäre Wissenschaftsplattform in den Dienst gestellt.
Um sicherzustellen, dass die neuen Rover nicht stecken bleiben, simuliert SLOPE die einzigartigen Terrains, die sie befahren müssen, vom pulvrigen Boden des Mondes bis zur felsigen Marsoberfläche. Die Forscher verwenden die Motion-Capture-Technologie mit zwei Stereokameras, um Tausende von 3D-Bildern zu erstellen, mit denen die Geschwindigkeit jedes Rovers und die Bewegung seiner Reifen gemessen werden, um vorherzusagen, wie der Boden reagieren könnte.
„Mit diesem System können wir die Traktionsleistung wirklich charakterisieren“, sagt Schepelmann. „Wir können im Grunde messen, wie sich jedes Teil des Roboters bewegt.“
Wolfgang Fink, außerordentlicher Professor für Elektro- und Computertechnik an der University of Arizona, der autonome Explorationssysteme studiert, sagt, dass Rover wie Curiosity und Perseverance zwar eine begrenzte Autonomie hatten, der Übergang zu vollständiger Autonomie durch Projekte wie CADRE es der Menschheit jedoch ermöglichen wird, Gebiete zu erkunden, in denen wir könnte sonst nie erreichen.
Im Durchschnitt dauert die Kommunikation zwischen Erde und Mond nur Sekunden, aber diese Zeit dauert nur wenige Minuten, wenn die Nachricht vom Mars aus reisen muss. So weit entfernt wie Titan, Saturns größter Mond, würde die Kommunikation zwischen der Missionskontrolle und jedem Lander oder Rover Stunden dauern, was bedeutet, dass jede unvorhergesehene Störung die gesamte Mission gefährden könnte. Je weiter wir von zu Hause entfernt sind, desto wichtiger wird die Autonomie.