Er ist nur so groß wie ein Schuhkarton, rund zwölf Kilogramm schwer, hat aber jede Menge intelligente Technik made in Mainfranken an Bord. "Sonate-2", so heißt der Kleinstsatellit der Uni Würzburg, ist in der Nacht zum Dienstag erfolgreich ins All gestartet. Viele Experimente sind mit ihm geplant.
Kurz nach 23 Uhr mitteleuropäischer Zeit hob die Space X Rakete mit Sonate-2 in Kalifornien ab. Zwei Stunden später wusste das Forschungsteam um Prof. Hakan Kayal vom Würzburger Institut für Raumfahrttechnik: Der Satellit ist in einem sicheren und stabilen Zustand, also "gesund", wie es die Forschenden nennen. Kurz zuvor hatte der kleine Satellit erste Signale von seiner großen Mission an die Würzburger Bodenstation gesendet. "Wir haben gewartet, bis sich der Satellit von der Rakete gelöst hat, erst dann haben wir geklatscht. Ab da waren wir frei", erzählt Kayal müde, aber erleichtert im BR-Gespräch am Dienstagvormittag.
Künstliche Intelligenz wird im Weltall trainiert
Für die Würzburger Forschenden ist der geglückte Flug in den Weltraum ein Meilenstein. Mehr als zwei Jahre haben sie an dem Nanosatellit getüftelt. Die Uni Würzburg hat Erfahrung auf dem Gebiet: Seit rund 20 Jahren entwickeln Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler dort solche Kleinsatelliten-Missionen. Sonate-2 markiere jetzt einen weiteren Höhepunkt, hieß es im Herbst vom Institut für Raumfahrttechnik.
Mit Sonate-2 wollen die Forschenden erstmals ein KI-System im All an Bord eines Nanosatelliten demonstrieren und trainieren. So soll der Kleinsatellit unter anderem geologische Formationen auf der Erde oder Gebiete wie die Wüste Sahara untersuchen und Ungewöhnliches automatisch den Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern melden. Vergleichbare Projekte gebe es nur wenige, man könne sie an einer Hand abzählen, sagt Hakan Kayal: "Einzigartig an unserer Mission ist, dass die KI an Bord trainiert wird." Ziel sei es, damit zukünftig automatisch Anomalien auf Planeten oder Asteroiden zu erkennen. Die Bilddaten werden mithilfe der KI dann direkt an Bord ausgewertet.
KI scannt Erdoberfläche
Vier Kameras an Bord liefern die für das Training nötigen Bilder. Die KI lernt damit zunächst unter anderem, herkömmliche geometrische Muster auf der Erdoberfläche zu erkennen. Dieses Wissen hilft ihr dann dabei, selbstständig Anomalien zu finden. Gesteuert wird der Satellit vom Missionskontrollzentrum der Uni Würzburg. Die Kommunikation mit dem Satelliten sei über die Bodenstation bereits erfolgreich hergestellt, so dass nun die Datenanalysen beginnen könnten, hieß es am Dienstag.
Mit an Bord von Sonate-2 befinden sich weitere Kleinsatelliten-Technologien, die im Orbit getestet werden sollen. Darunter sind ein System zum automatischen Aufspüren und für die Aufnahme von Blitzen sowie ein elektrisches Antriebssystem, das in Kooperation mit der Universität Stuttgart entstanden ist. Das Team peilt eine Betriebszeit von einem Jahr an. Das Projekt wird mit 2,6 Millionen Euro vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz finanziert.
Zukünftig auch interplanetare Missionen möglich
Nach den Tests in der Erdumlaufbahn hätten die Würzburger Forscher den Wunsch, diese Technologien in interplanetaren Missionen anzuwenden, um Asteroiden, die wir noch nicht kennen, zu untersuchen oder Monde von Planeten. "Wir sind der Meinung, dass es möglich sein wird, solche Missionen in Zukunft mit Kleinsatelliten zu unterstützen. Wasser zu finden, Leben zu finden, geologische Aktivitäten zu erkennen, die man so noch nicht gesehen hat", ergänzt Professor Kayal. Teilweise gehe es auch um Aktivitäten, die nur sehr kurzfristig und vorübergehend auftreten, wie Geysirausbrüche oder Erdbeben.
Für 2029 wird der Vorbeiflug des Asteroiden Aphosis erwartet. "Und wir können uns vorstellen, dass sich durch die Erdanziehungskraft die Struktur auf dessen Oberfläche beim Vorbeiflug ändern wird. Das heißt, man hat nur kurze Zeit haben, um Aktivitäten erkennen zu können." Mit Hilfe solcher Kleinsatelliten und auch der Technologien, die jetzt an Bord von Sonate 2 erprobt werden, könnte man sich dann direkt in Asteroidennähe auf das Wesentliche konzentrieren und nichts verpassen.
Ein Modell des Nanosatelliten SONATE-2, hier künstlerisch im Orbit dargestellt.
Mit Informationen der dpa.
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