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Mission „SONATE-2“ soll mit künstlicher Intelligenz extraterrestrische Phänomene suchen
Andreas Müller
3 min
Grafische Darstellung des KI-gestützten Kleinsatelliten „SONATE-2“ im Orbit. Copyright/Quelle: Hakan Kayal / Universität Würzburg
Würzburg (Deutschland) – Mit 2,6 Millionen Euro fördert das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie für den Bau eines Satelliten, der mit künstlicher Intelligenz (KI) an Bord nach unbekannten Phänomenen oder gar Spuren außerirdischer Intelligenz und Technologien auf Himmelskörpern im Sonnensystem suchen kann.
Wie die Julius-Maximilians-Universität Würzburg (JMU) in einer Pressemitteilung berichtet, erhält das Team um Professor Hakan Kayal vom Lehrstuhl für Raumfahrttechnik an der JMU die Fördersumme für die Entwicklung der Mission „SONATE-2“, die mit einer KI-gestützten Sensorik nach bislang unbekannten Strukturen auf dem Mond, aber auch auf anderen Körpern im Sonnensystem, etwa dem Mars, den Monden der Gasplaneten und Asteroiden soll.
Tatsächlich haben schon frühere Weltraummission immer wieder seltsame Strukturen entdeckt: kreisrunde Löcher auf der Mars-Oberfläche Geysire auf dem Saturnmond Enceladus und auf den Bildern, die der Mars-Rover fanden sich Strukturen, die wie versteinerte Würmer aussehen. Die meisten der bislang entdeckten Phänomene dürften natürliche Strukturen sein oder nur so aussehen wie etwas, das wir kennen – ein Phänomen, das in der Wahrnehmungspsychologie als „Pareidolie“ bezeichnet wird und jenen Effekt beschreibt, wenn wir in chaotischen Mustern und Strukturen wie Wolke und Felsformationen bekannte Dinge, Elefanten oder Gesichter zu erkennen glauben.
„Alle diese Phänomene, die teils nur vorübergehend erscheinen, wurden durch Zufall entdeckt, oder weil Menschen sich viel Zeit nahmen, um die Bilder von den Nachbarplaneten der Erde zu sichten“, erläutert Prof. Kayal. „Mit Technologien der künstlichen Intelligenz ließen sich bislang unbekannte Anomalien viel leichter aufspüren.“
Prof. Hakan Kayal (r.) von der Universität Würzburg gemeinsam mit dem Leiter des Hessdalen-Forschungsprogramms Erling Strand vor der „Blue Box“, der automatisierten Beobachtungsstation für die Hessdalen-Phänomene. Copyright: H. Kayal
Hintergrund
Zuvor schon hatte sich Professor Kayal, dessen Lehrstuhl sich auch an der Erforschung und Dokumentation der sogenannten „Hessdalen-Phänomene“ in Norwegen beteiligt (…GreWi berichtete) für eine Ausweitung der Suche nach außerirdischer Intelligenz (SETI) in Form einer Suche nach artifiziellen Strukturen auf anderen Himmelskörpern, etwa Mond und Mars, mithilfe der KI ausgesprochen – ein Ansatz, den Kayal selbst als „Hyper-SETI“ bezeichnet (…GreWi berichtete).
Doch bevor eine KI unbekannte Phänomene aufspüren soll, muss sie trainiert werden: „Sie muss mit Bekanntem ‚gefüttert‘ werden, damit sie Unbekanntes erkennen kann.“ Zwar gebe es bereits Satelliten, die mit KI arbeiten, doch werden deren KI auf der Erde trainiert und dann in den Orbit gefunkt, erläutert der Wissenschaftler und führt dazu weiter aus: „Wir haben allerdings anderes vor: Wir wollen die KI an Bord eines Kleinsatelliten unter Weltraumbedingungen trainieren.“
Dieses Vorhaben sei herausfordernd, aber machbar: „Auch miniaturisierte IT-Systeme werden immer leistungsfähiger. Und wir lassen uns Zeit für das Training der KI. Da kann ein Lernprozess im Orbit ruhig auch einmal mehrere Tage in Anspruch nehmen.“
Zukünftig sollen solche KI-Kleinsatelliten eben nicht nur die Erde beobachten, sondern auch interplanetar eingesetzt, „um neue extraterrestrische Phänomene zu entdecken, vielleicht sogar Spuren außerirdischer Intelligenzen“, hoffen die Forschenden um Prof. Kayal.
„Sobald man interplanetar unterwegs ist, wird die Kommunikation mit dem Satelliten zum Flaschenhals“, sagt der Professor. Mit zunehmender Entfernung zur Erde dauert der Datentransfer länger, „da kann man nicht ständig Daten hin- und herschicken. Darum muss die KI dazu in der Lage sein, auf dem Satelliten selbstständig zu lernen. Und sie darf ausschließlich relevante Entdeckungen zur Erde melden.“
Diese Technologie will Kayals Team um Projektleiter Oleksii Balagurin auf dem Kleinsatelliten SONATE-2 implementieren und zunächst im Orbit erproben. Nachdem das Projekt bereits am 1. März 2021 angelaufen ist, soll der Satellit im Frühjahr 2024 in den Orbit gebracht werden, wo die Mission derzeit auf ein Jahr veranschlagt ist.
Hintergrund
Der Kleinsatellit der Mission „SONATE-2“ wird etwa so groß wie ein Schuhkarton sein (30x20x10 Zentimeter). Mit seinen Kameras, die in unterschiedlichen Spektralbereichen Bilder aufnehmen, wird er die Erde im Blick haben. Die Bilddaten fließen in die KI, die automatisch Objekte erkennen und klassifizieren soll. Rund um die Erde wird die Technologie zuerst eingehend erprobt, bevor sie später womöglich auf interplanetare Reise gehen kann. Schon jetzt steht eine zukünftige Mission unter Hakan Kayal unter den Namen „SONATE-X“ auf dem Forschungsplan. Das X steht hierbei für extraterrestrisch – außerirdisch.
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