22.12.2022

Künstliche Intelligenz schützt Kleinsatelliten

Studentisches Projekt soll helfen, Kollisionen von Kleinsatelliten zu vermeiden.

Kleinsatelliten mit einer Masse von einem bis zwanzig Kilogramm werden vermehrt für kommerzielle Zwecke eingesetzt, etwa für Tele­kommunikations­leistungen, Missionen zur Erdbeobachtung oder für die Erprobung neuer Technologien im All. Das birgt Risiken: Mit der steigenden Zahl von Klein­satelliten erhöht sich die Wahr­scheinlichkeit für Kollisionen im Orbit. Studenten der Julius-Maximilians-Universität Würzburg (JMU) wollen dieser Gefahr vorbauen. Im neu gestarteten Projekt KI-SENS entwickeln sie intelligente Sensoren und Algorithmen für Klein­satelliten, damit diese gefährliche Annäherungen zu anderen Objekten rechtzeitig erkennen und Kollisionen durch einen Kurswechsel verhindern.

 

Abb.: Einige der Studenten, die selbst­ständig das Projekt KI-SENS für mehr...
Abb.: Einige der Studenten, die selbst­ständig das Projekt KI-SENS für mehr Sicherheit bei Klein­satelliten vorantreiben. (Bild: T. Herbst / U. Würzburg)

Gewöhnlich werden derartige technologische Entwicklungs­arbeiten an Universitäten von wissenschaftlichen Mitarbeitern durchgeführt. Studenten spielen dabei oft nur eine sekundäre Rolle: Sie unterstützen die Arbeiten als wissenschaftliche Hilfskräfte oder im Rahmen von Abschluss­arbeiten.

Bei KI-SENS ist das völlig anders. Hier agieren rund 20 Studenten aus dem Verein WüSpace weitgehend selbstständig. Sie übernehmen die Arbeiten im Projektmanagement, in Entwicklung, Bau und Test. So lernen sie den gesamten Ablauf eines Entwicklungsvorhabens in der Raumfahrt kennen. Für die Teilnahme am Projekt können sie im Rahmen von Praktikums­modulen und Abschluss­arbeiten auch ECTS-Punkte bekommen.

Unterstützt werden die Studenten von Raumfahrt­technik-Professor Hakan Kayal und seinem wissenschaftlichen Mitarbeiter Tobias Herbst. Die Deutsche Raumfahrtagentur im Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) fördert das Vorhaben mit Mitteln des Bundes­ministeriums für Wirtschaft und Klimaschutz. Das auf zwei Jahre angelegte Projekt fußt auf der Technik des SONATE-2-Satelliten, der im Team von Kayal derzeit an der JMU für Zwecke der Erdbeobachtung vorbereitet wird.

„Wir werden intelligente, optische Sensoren entwickeln, einen Prototypen bauen und ihn unter realistischen Bedingungen am Boden testen“, sagt Tobias Herbst. Dabei sollen Drohnen zum Einsatz kommen, die Satelliten-Dummys als Nutzlast mit sich tragen. Erste Tests finden voraussichtlich schon im Lauf des Jahres 2023 statt.

Hakan Kayal erklärt, warum es Studenten sind, die dieses Projekt selbstständig bearbeiten: „Nachhaltigen Fortschritt im Bereich der intelligenten Sensorik für Kleinsatelliten können wir nur mit qualifiziertem Nachwuchs erreichen.“ Studentische Projekte dieser Art würden erheblich zu einer hochwertigen Ausbildung beitragen und weitere motivierte Studierende anziehen.

Im studentischen Verein WüSpace, der aktuell 73 Mitglieder hat, sind viele weitere Aktivitäten möglich. „Bei uns können sich Studenten im Bereich der Luft- und Raumfahrt austauschen und an Projekten teilnehmen, etwa an Experimenten mit hochfliegenden Ballonplattformen, Höhen­forschungs­raketen oder Satelliten­missionen“, sagt Doktorand Clemens Riegler, der den Verein mitgegründet hat. Eine angemessene Betreuung, eine ausreichende Ausstattung mit Material und die Verfügbarkeit von Räumen seien durch die Kooperation mit der Universität gewährleistet.

U. Würzburg / DE

 

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