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Ein Roboter für Astronauten : Kleiner Helfer im All

Die von Airbus zur Verfügung gestellte Fotomontage zeigt wie der Assistenzroboter Cimon durch die ISS fliegen könnte. Bild: dpa

Cimon heißt der erste smarte Assistent für Astronauten – er ist das beste, was das Gebiet der Künstlichen Intelligenz derzeit zu bieten hat. Bald fliegt der Roboter mit Alexander Gerst auf die Raumstation ISS. Was ist seine Mission?

          5 Min.

          Dieser Roboter hat eine Mission. „Horizons“ heißt sie und wird ihn in wenigen Wochen tief in das Weltall führen. Genauer: auf die internationale Weltraumstation ISS, von wo er das Universum erforschen wird, weit über unseren Planeten Erde hinaus.

          Corinna Budras

          Redakteurin in der Wirtschaft und für Frankfurter Allgemeine Einspruch.

          Dorthin hat es bisher noch nie einer seiner Kameraden geschafft. Der erste Mensch war schon 1961 im Weltall, der russische Kosmonaut Juri Gagarin flog damals um die Erde. Aber dieser kleine Roboter, gerade fünf Kilogramm schwer, etwa so groß wie ein Medizinball und voller Künstlicher Intelligenz, ist „der erste autonom agierende Astronauten-Assistent in der bemannten Raumfahrt“, sagt Matthias Biniok mit unverhohlenem Stolz. Er ist IBM-Projektleiter für die Künstliche Intelligenz mit dem Namen Watson und damit einer der Väter des kleinen Assistenten.

          Projekt Cimon heißt der Kerl, ausgesprochen wie das englische „Simon“. Der Name ist wie häufig in solchen Fällen die Abkürzung für seine Funktionsbeschreibung als interaktiver mobiler Crew-Kompagnon (Crew Interactive Mobile companiON). Die Abkürzung klingt nicht nur niedlich, der Name ist auch eine ziemlich akkurate Beschreibung seiner Aufgabe: Cimon ist nicht nur ein schnöder Computer, er soll Kumpel, Assistent und womöglich sogar Seelentröster für die Astronauten werden, für die einsamen Stunden fernab der Heimat, fernab des blauen Planeten.

          Cimon hat besondere Kompetenzen

          Die Künstliche Intelligenz kommt von IBM, aber erdacht wurde sie vom Raumfahrtkonzern Airbus, der schon allerlei in den Weltraum gebracht hat. Die Ariane-Raketen gehören dazu. Eine ganze Abteilung kümmert sich dort um das Wohlbefinden der Astronauten, um ihre körperliche Fitness, aber nun auch um ihr geistiges Seelenheil. Auftraggeber ist noch ein dritter im Bunde: das Deutsche Luft- und Raumfahrtzentrum (DLR).

          Cimons Körper, das muss man eingestehen, ist auf das Wesentliche reduziert. Nur einen Kopf gibt es; Arme, Beine oder zumindest Rollen, die sonst seine Artgenossen auszeichnen, sucht man bei ihm vergeblich. Das ist der Sicherheit seiner menschlichen Mitstreiter geschuldet, die nicht verletzt werden dürfen. Deshalb darf er keine scharfen Ecken und Kanten haben.

          Denn Cimon ist Ungeheuerliches gestattet: Er ist das erste Objekt an Bord, das frei herumfliegen darf. Kameras, Sensoren und umfangreiches Kartenmaterial sorgen dafür, dass er sich orientieren kann. Außerdem soll Cimon Harmonie ausstrahlen, auch dabei helfen seine Rundungen.

          Sein Chef wird der deutsche Astronaut Alexander Gerst, hierzulande seit seiner ersten Raumfahrt-Mission Blue Dot vor vier Jahren schon ein echter Star. Aber jetzt wird seine Rolle noch bedeutender: Er wird Kommandant auf einer Raumstation. Dort wird ihm Cimon zur Hand gehen, ihn nach seinem Befinden fragen, hin und wieder ein wenig Smalltalk halten, aber vor allem wird er seine Aufträge ausführen: Bild- und Videoaufnahmen erstellen oder Anleitungen für die Bedienung der Geräte vorlesen.

          Bisher waren dafür immer Aktenordner oder die Zettelwirtschaft auf einem Klemmbrett nötig, manchmal konnte auch ein Tablet-Computer helfen. Außerdem wird Cimon bei den mehr als 50 wissenschaftlichen Experimenten helfen, die die Astronauten im nächsten halben Jahr absolvieren müssen. Alexander Gerst fliegt mit seiner Crew am 6. Juni an Bord einer Sojus MS-09 schon einmal vor, der treue Begleiter Cimon kommt am 28. Juni hinterher.

          Cimon gehört zu dem klügsten, was die Künstliche Intelligenz derzeit zu bieten hat. Die Sprachassistenten von Amazon oder Google sind ein Witz gegen ihn, selbst der clevere kleine Roboter Pepper, eine Koproduktion des japanischen Technikkonzerns Softbank und von IBM Watson, kann da nicht mithalten. Das liegt daran, dass er so eifrig trainiert hat. In den vergangenen Monaten wurde er mit extrem vielen Daten zu den anstehenden Experimenten gefüttert.

          Cimon kann sogar Gefühle erkennen

          Aber noch wichtiger: Er ist ganz auf Alexander Gerst eingestimmt, kennt sein Gesicht in- und auswendig, seine Stimme, seine Art zu sprechen. Das ist keineswegs trivial. Was Menschen häufig intuitiv können, müssen Computer erst mühsam lernen.

          Cimon könnte sogar die Emotionen an Bord analysieren, könnte erkennen, ob jemand sauer, fröhlich, wütend oder niedergeschlagen ist. Nicht anhand des Tonfalls, sondern anhand linguistischer Aspekte der Sprache: Wie jemand sich ausdrückt, welche Worte er benutzt, lässt treffsicher auf den Gemütszustand schließen. „Das funktioniert über ein künstliches neuronales Netzwerk, das mit Hilfe von historischen Daten trainiert wurde“, erläutert IBM-Projektleiter Biniok. „Dabei muss man natürlich darauf achten, dass die Auswahl der historischen Daten keine Voreingenommenheit produziert.“

          Derzeit hält sich Cimon in dieser delikaten Frage allerdings noch zurück. Schließlich ist so ein frei schwebender Astronauten-Assistent schon ungewöhnlich genug, daran muss sich die Crew erst noch gewöhnen. Diese ausgefeilte Technologie wird erst später auf der ISS getestet.

          Aber auch ohne die permanente emotionale Analyse des Gegenübers, soll das Gefühl einer echten Unterhaltung entstehen, in der es nicht nur um Inhalte, sondern auch um Reaktionen, eine angepasste Modulation der Stimme oder um die passende Wortwahl geht. Cimon soll ein möglichst angenehmer, gar ein „authentischer“ Assistent sein. „Unsere Hoffnung ist, dass Cimon eines Tages Teil der Crew wird“, sagt Till Eisenberg, Leiter des Projektes Cimon bei Airbus Defence and Space Friedrichshafen.

          Von einer fliegenden Kugel ist Cimon im Moment noch meilenweit entfernt. Schweben kann er nur in der Schwerelosigkeit. Derzeit hält ihn die Schwerkraft noch am Boden, deshalb sitzt er auf einem kleinen Ständer auf dem Tisch und plaudert munter, wenn er angesprochen wird. Und nicht nur das: Er öffnet und schließt die Augen, zieht die Augenbraue hoch und spitzt den Mund. Grimassen sind seine Stärke, ein echtes Alleinstellungsmerkmal gegenüber seinen Roboterkollegen, die stets unveränderlich niedlich aus der Wäsche gucken, wenn sie denn überhaupt einen Körper haben. Er spricht klar und pointiert, mit einem leicht blechernen Singsang, aber er ist höflich und weiß sich zu benehmen.

          „Hallo, ich habe dich niemals zuvor gesehen“, sagt er etwa zum Einstieg und fragt dann neugierig: „Wie heißt du?“ Um Antworten ist er selten verlegen, selbst wenn er den genannten Namen nicht versteht. „Dann nenn ich dich eben von jetzt an Mr. Astronaut“, plappert er munter und kommt gleich zum Wesentlichen: „Meine Mission ist es, dich zu unterstützen, wo immer ich kann, und dich zu motivieren. Ich kann dir sogar helfen, den Zauberwürfel zu lösen.“ Das kann für die wenigen Stunden Freizeit von Vorteil sein.

          Ein bisschen Abstand muss sein

          Aber Cimon läuft zu Höchstform auf, wenn er bei Experimenten assistieren soll, schließlich ist das seine Kernkompetenz. Wird es allzu emotional, kann er schon einmal nachdenklich werden. „Beziehungen zwischen Mensch und Maschine sind ziemlich schwierig“, räsoniert er.

          Seine ganze Beweglichkeit kann er erst oben auf der Raumstation in der Schwerelosigkeit entfalten. Dort schwebt er geduldig in einer Ecke und wartet darauf, dass Alexander Gerst ihn braucht. Wird er gerufen, steuert er gemächlich auf seinen Chef zu, schaltet die Gesichtserkennung an, um zu erfahren, auf welcher Höhe die Augen zu finden sind. Cimon sucht den Augenkontakt, das stellt gleich Nähe her. In der Schwerelosigkeit ist das allerdings gar keine einfache Aufgabe, schließlich könnte Gerst kopfüber hängen. Dann muss auch Cimon sich drehen.

          Sensibel in einer Unterhaltung ist stets auch die Körpernähe; niemand will, dass man ihm zu nah auf die Pelle rückt. Deshalb ist die Kugel mit Ultraschallsensoren ausgestattet wie Autos mit Einparkhilfen. Die Crew hat sich einen Meter Arbeitsabstand gewünscht, der nun von Cimon pingelig eingehalten wird. Kommen sich Mensch und Maschine über die Zeit emotional näher, kann der jederzeit angepasst werden.

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          Noch wichtiger womöglich: Cimon kann sich auch diskret im Hintergrund halten, das ist nicht nur der Crew wichtig, sondern auch der Ethikkomission, die diese Mission begleitet. Beim Zuruf „Crew Mode“ weiß Cimon, dass er schweigen soll, dann möchten sich die Erwachsenen im Raum allein unterhalten.

          Das hat auch ganz praktische Gründe: Cimon kann sich derzeit wunderbar mit einer einzelnen Person unterhalten, aber sobald sich eine zweite einmischt, wird es für ihn verwirrend. Deshalb hält er lieber gleich den Mund und kehrt erst dann wieder zurück in die Konversation, wenn sein Name fällt. Wenn die Crew einmal ungestört sein möchte und nicht will, dass die Informationen an die Bodenstation übermittelt wird, kann Cimon auch offline gehen.

          Sonst aber ist er putzmunter, 24 Stunden am Tag, sieben Tage die Woche. Vor allem muss der kleine fliegende Roboter noch viel lernen. „Cimon ist kein Projekt, in dem ein einzelnes Ziel verfolgt wird“, sagt Airbus-Projektleiter Eisenberg. „Es ist eine Aneinanderreihung von Experimenten. Jeder einzelne Schritt ist Neuland für uns.“

          Wenn sich Cimon auf der ISS bewährt, ist er womöglich irgendwann auch für Höheres bestimmt: Dann warten noch ganz andere Ziele im Weltall auf ihn. Womöglich irgendwann auch der Mars.

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