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Kalman-Filter:
Der Algorithmus, der Apollo zum Mond und zurück brachte

Algorithmus des Monats
Wer zum Mond oder einem anderen Himmelskörper möchte, muss sicher navigieren. Dabei half das Kalman-Filter, es gibt aber auch ganz irdische Anwendungsfälle.
/ Johannes Hiltscher
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Earth Rise: Dass dieses ikonische Bild der Apollo-8-Mission entstehen konnte, ermöglichte das Kalman-Filter. (Bild: NASA)
Earth Rise: Dass dieses ikonische Bild der Apollo-8-Mission entstehen konnte, ermöglichte das Kalman-Filter. Bild: NASA / Public Domain

Bei Reisen im All spielt der richtige Kurs eine große Rolle. Wer von ihm abkommt, schießt leicht am Ziel vorbei - oder schlägt unsanft dort auf. Der Kurs, den die Apollo-Missionen zum Mond nehmen sollten, wurde daher minutiös geplant. Sicherzustellen, dass er auch eingehalten wird, stellte die beteiligten Wissenschaftler vor große Herausforderungen. Dank einiger Zufälle fanden sie im Kalman-Filter die Lösung für ihre Probleme. Wir erzählen, wie und warum der Algorithmus im Apollo-Steuercomputer landete - und erklären, wie er funktioniert.

Verantwortlich für die Integration war Stanley F. Schmidt(öffnet im neuen Fenster) , der die Entwicklung 1985 in einem Memorandum der Nasa(öffnet im neuen Fenster) (PDF) beschrieb. Schmidt arbeitete seit 1959 am Ames Research Center der Weltraumbehörde. Der erste Zufall war im selben Jahr, dass Schmidts Forschungsgruppe damit beauftragt wurde, Möglichkeiten zur computerunterstützten Navigation im All genauer zu untersuchen. Um die aktuelle Position zu bestimmen, sollten die Astronauten optisch Höhenwinkel, Azimut sowie deren jeweilige Änderungen zwischen Himmelskörpern - während der Entwicklung waren das Erde und Mond, bei den späteren Missionen Fixsterne - bestimmen.

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