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Künstliche Weltraumintelligenz Mirage News

Aufbau eines Bordsatelliten, der mit künstlicher Intelligenz im Weltraum trainiert wird: Für dieses Projekt erhält Professor Hakan Kayal aus Würzburg 2,6 Millionen Euro vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie.

Plötzlich erschienen kreisförmige Löcher auf dem Mars, die vorher nicht existierten. Auf Bildern des Saturnmondes Enceladus wurden heiße Quellen entdeckt, die mächtige Dampfbrunnen in den Weltraum speien. Und in den Bildern, die das Raumschiff Curiosity zur Erde zurückschickte, wurden Strukturen gefunden, die versteinerten Würmern ähneln.

Alle diese Phänomene, von denen einige vorübergehend zu sein scheinen, wurden zufällig entdeckt. Oder weil Menschen lange gebraucht haben, um Bilder von Planeten in der Nähe der Erde zu sichten. “Künstliche Intelligenz-Techniken werden es sehr einfach machen, bisher unbekannte Anomalien zu erkennen”, sagt Hakan Kayal, Professor für Weltraumtechnologie an der Julius-Maximilians-Universität (JMU) Würzburg in Bayern.

Die Wissenschaft steht noch am Anfang

Der Einsatz künstlicher Intelligenz (KI) in der Astronautik? Laut Professor Kayal steckt die Wissenschaft auf diesem Gebiet noch in den Kinderschuhen: “Es gibt nur wenige Projekte auf diesem Gebiet.”

Wenn KI verwendet wird, um unbekannte Phänomene zu entdecken, muss sie zuerst trainiert werden. Er muss mit dem “Bekannten” “gefüttert” werden, um das Unbekannte identifizieren zu können. Es gibt tatsächlich Satelliten mit künstlicher Intelligenz da draußen. Ihre KI wird am Boden trainiert und dann in die Umlaufbahn geschickt. Wir haben jedoch andere Pläne: Wir wollen KI an Bord eines Miniatursatelliten unter Weltraumbedingungen trainieren, sagt der JMU-Professor.

Dieses Projekt ist herausfordernd, aber es ist möglich: „Die Miniatur-IT-Systeme werden immer leistungsfähiger. Wir nehmen uns Zeit, um die KI zu trainieren. Der Lernprozess im Orbit kann also mehrere Tage dauern.“

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Interplanetare Missionen als langfristiges Ziel

Aber warum sollte man KI-Training in den Weltraum übertragen, auf Miniaturcomputer? Während es am einfachsten wäre, mit Mainframe-Computern auf der Erde zu erreichen? Das liegt daran, dass Hakan Kayal eine klare Vision für die Zukunft hat. Er möchte kleine Satelliten mit künstlicher Intelligenz nicht nur zur Beobachtung der Erde, sondern auch für interplanetare Missionen einsetzen – um neue außerirdische Phänomene und möglicherweise sogar Spuren außerirdischer Intelligenz zu entdecken.

“Sobald Sie zwischen Planeten wechseln, wird die Verbindung zum Satelliten zu einem Engpass”, sagt der Professor. Mit zunehmender Entfernung von der Erde dauert die Datenübertragung länger: „Sie können nicht ständig Daten hin und her senden. Deshalb muss die KI in der Lage sein, unabhängig auf dem Satelliten zu lernen. Sie sollte nur verwandte Entdeckungen an die Erde melden. ”

Start in die Umlaufbahn voraussichtlich 2024

Das Kayal-Team um Projektleiter Oleksii Balagurin wird diese Technologie auf dem kleinen Satelliten SONATE-2 implementieren und im Orbit testen. Das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie finanziert das Projekt mit 2,6 Millionen Euro. Das Projekt begann am 1. März 2021; Der Satellit soll im Frühjahr 2024 in die Umlaufbahn gebracht werden. Die Mission dort soll ein Jahr dauern.

Der winzige Satellit aus Würzburg hat die Größe eines Schuhkartons (30 x 20 x 10 cm). Seine Kameras erfassen Bilder in verschiedenen Spektralbereichen und projizieren die Erde. Die Bilddaten fließen an die integrierte KI, die die Objekte automatisch erkennt und klassifiziert. Die Technologie wird zunächst gründlich auf der Erde getestet, bevor sie später auf eine interplanetare Reise gehen kann. Hakan Kayal hat diese futuristische Mission namens SONATE-X bereits fest in seinem Forschungsplan verankert – X bedeutet Außerirdische.

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Studenten können zusammenarbeiten

SONATE-2 wird weitere sehr innovative und unabhängige Funktionen an Bord haben. Im Vergleich zum vorherigen SONATE-Satelliten wird das Sensordatenverarbeitungssystem weiter miniaturisiert und energieeffizienter gestaltet. Darüber hinaus gibt es neue Arten von Satellitenbuskomponenten, wie beispielsweise verbesserte Sternsensoren zur Positionsselbstkontrolle. Die Kameras erkennen und zeichnen nicht nur statische Objekte auf, sondern erkennen auch kurze, flüchtige Phänomene wie Blitze oder Meteore.

Das SONATE-2-Team wird aus etwa zehn Personen bestehen. Studenten können auch teilnehmen – als Assistenten oder als Diplom- und Masterarbeiten. Die Ausbildung der nächsten Generation in dieser Spitzentechnologie hat einen Platz im Projekt. Zusätzlich zu den Informatikprogrammen bietet die JMU einen Bachelor- und Masterstudiengang in Weltrauminformatik sowie einen Masterstudiengang in Satellitentechnologie an.

Das Projekt SONATE-2 wird vom Deutschen Raumfahrtzentrum (DLR) mit Mitteln des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie (BMWi) auf Beschluss des Deutschen Bundestages (FKZ 50RU2100) gefördert.

Das vorherige Projekt SONATE

Der neue Satellit SONATE-2 baut auf einem früheren erfolgreichen Projekt auf, dem Satelliten SONATE, der ebenfalls vom Kayal-Team mit Mitteln des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie entwickelt und gebaut wurde. Mehr zur Mission.