Quelle: Julius-Maximilians-Universität Würzburg 10. September 2024.

10. September 2024 – Über den Mars erstreckt sich ein gewaltiges Tal: Das Valles Marineris ist 3.000 Kilometer lang, 600 Kilometer breit und im Durchschnitt acht Kilometer tief. Sein lateinischer Name geht auf den Mars-Orbiter „Mariner“ zurück, der das Tal Anfang der 1970er-Jahre entdeckte.

Seit 2012 erhält dieser größte bekannte Canyon im Sonnensystem die besondere Aufmerksamkeit der Deutschen Raumfahrtagentur im Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR). In der VaMEx-Initiative sollen Schlüsseltechnologien zur robotischen Erkundung dieses schwierigen Geländes im Schwarm entwickelt werden: Der VaMEx – Valles Marineris Explorer besteht aus fahrenden, laufenden und fliegenden Drohnen, die ein komplexes Gesamtsystem bilden.

Die VaMEx-Initiative der Raumfahrtagentur verfolgt das Ziel, erstmals die Schluchten und Höhlen des Canyons zu erforschen. Dabei wird auch nach Spuren von flüssigem Wasser und somit eventuell nach Leben gesucht, das dort in geschützten Nischen existieren könnte. Dafür will das DLR einen Schwarm autonomer, untereinander vernetzter Roboter auf den Mars bringen: Sie sollen auf dem Boden, in der Luft und in Höhlen agieren und dort Bilder und andere Daten sammeln.

Höhlen als besonders interessante Zielorte
Höhlen dürfte es in dem stark zerklüfteten Tal einige geben. Selbst in der scheinbar eintönigen Landschaft des Mondes haben Forschende aus Italien und den USA vor kurzem den Eingang zu einer großen Höhle entdeckt.

Höhlen sind nicht nur interessant als Standorte für Mond- oder Marsbasen. Sie bieten Schutz vor der kosmischen Strahlung, gemäßigtere Temperaturen und damit auch ein gutes Umfeld für den Erhalt von Leben, das bereits vor Milliarden Jahren entstanden sein könnte, als auf dem Mars noch viel günstigere Bedingungen herrschten.

An der Erforschung des Valles Marineris beteiligt sich neben dem Lehrstuhl Informationstechnik für Luft- und Raumfahrt der Julius-Maximilians-Universität (JMU) Würzburg nun auch ein Team der JMU-Professur für Raumfahrttechnik. Dessen Aufgabe ist es, ein Kommunikationskonzept für den Roboterschwarm zu entwickeln. In der aktuell laufenden dritten Entwicklungsphase von VaMEx fördert die Deutsche Raumfahrtagentur im DLR das Teilprojekt an der JMU mit rund 1,5 Millionen Euro.

Wie der Roboterschwarm zusammengesetzt ist
„Wir haben unserem Teilprojekt den Namen „VaMEx3-MarsSymphony“ gegeben, weil es darum geht, die einzelnen Elemente des Roboterschwarms wie ein Orchester harmonisch zusammenspielen zu lassen“, sagt Projektleiter Professor Hakan Kayal. Zum Schwarm gehören in der aktuell laufenden Entwicklungsphase mobile Roboter in der Luft und zu Land, ein stationäres Gateway am Boden, das als Kommandozentrale für die Kommunikation dient, und ein Satellitensimulator für den Datenaustausch mit der Erde.

Wenn die Roboter am Boden in Höhlen vordringen, sind sie von der Marsoberfläche abgeschirmt und können nicht direkt mit dem Gateway kommunizieren. Zum Konzept gehören darum auch Repeater-Stationen, welche die aufgenommenen Bilder und Daten in einer Transportkette weiterreichen – vom Roboter in der Höhle bis zum Gateway an der Oberfläche des Planeten.

Technologie aus Würzburg: Autorotationskörper
Teil des Schwarms sind außerdem sogenannte Autorotationskörper: Sie werden aus der Luft abgeworfen und sammeln Daten, während sie sanft zu Boden gleiten. Letzteres schaffen sie dank ihres speziellen Designs: Die länglichen Körper sind wie Ahornsamen gebaut. Sie haben einen Flügel und drehen sich um ihre eigene Achse, was sie sachte abwärts trudeln lässt. Ihr Flugweg ist steuerbar, so dass man sie gezielt über eine größere Fläche verteilen und sie dann als Sensor-, Repeater- und Navigations-Netzwerke nutzen kann.

Über den Einsatz der Autorotationskörper freut sich MarsSymphony-Projektmanager Clemens Riegler ganz besonders: Er hat die Fallkörper noch als Student mitentwickelt – ab 2016 im Rexus-Bexus-Programm der DLR-Raumfahrtagentur und in der Würzburger Hochschulgruppe WüSpace e.V., die Studierenden die Mitarbeit an Projekten der Luft- und Raumfahrt ermöglicht.

In seiner Doktorarbeit entwickelt Riegler die Flugkörper weiter: „Es ist sehr schön zu sehen, dass das DLR diese Arbeit würdigt und sie jetzt Teil eines Projekts zur Erkundung des Mars geworden ist!“

Ins Gateway wird eine Himmelskamera integriert
Das robotische Mars-Orchester hat eine weitere einzigartige Besonderheit: Das stationäre Gateway wird mit einer Kamera ausgestattet, die den Himmel des Mars im Blick behält. „Alle bisherigen Mars-Missionen haben sich auf die Oberfläche des Planeten konzentriert, wir wollen erstmals auch nach oben schauen“, sagt Hakan Kayal. Und dort dürfte es einiges zu beobachten geben: Wolkenbildung, Eintritte von Meteoren oder Blitze und andere kurzzeitige Leuchtphänomene.

Meteoriten von der Größe eines Basketballs scheinen auf dem Mars fast täglich einzuschlagen: Das hat ein internationales Forschungsteam im Juni 2024 aus seismischen Daten geschlossen. „Wir könnten das mit Daten weiter untermauern, wenn wir mit unserer UAP-Kamera den Eintritt von Meteoriten filmen und diese Ereignisse mit den seismischen Signalen korrelieren“, sagt Hakan Kayal.

Die Abkürzung UAP steht für „Unidentified Anomalous Phenomena“ (unidentifizierte anomale Phänomene). Der Name der Kamera leitet sich von ihrer Fähigkeit ab, mittels Künstlicher Intelligenz gezielt unbekannte Himmelsphänomene aufzuspüren, wie sie auch auf der Erde beobachtet werden. Die Integration eines Kamerasystems zur Himmelsbeobachtung auf dem Gateway stellt einen wesentlichen Entwicklungsschritt hin zu einem Detektionssystem für Kurzzeitphänomene in der Marsatmosphäre sowie zur Erforschung von UAPs dar. Mit MarsSymphony wird die UAP-Forschung erstmalig mit Bundesmitteln gefördert. Die neuartige Himmelsbeobachtungskamera könnte in Zukunft auch auf dem Mars UAPs detektieren.

Kommunikation zwischen Gateway und Relay-Satellit als Herausforderung
Die Kommunikation zwischen den beschriebenen Elementen und dem Raumsegment ist bei der Übertragung der gewonnenen wissenschaftlichen Daten eine zentrale Herausforderung. Das gilt aufgrund knapper Ressourcen insbesondere für die Kommunikation zwischen dem Gateway auf der Marsoberfläche und den Relay-Satelliten im Orbit.

Aktuelle Lander nutzen hierbei bisher das S- oder X-Band. Zur Erhöhung der Datenrate des Übertragungskanals ist jedoch der Wechsel von dem X-Band in das Ka-Band ein entscheidender Schritt. Der Berliner Projektpartner IQ Technologies for Earth and Space GmbH wird darum auf Basis seines flugerprobten XLink-Systems einen Ka-Band-fähigen Transceiver für den Einsatz auf Landern und interplanetaren Kleinsatelliten entwickeln. Im Projekt sollen, neben Transceiver-Hardware für interplanetare Systeme, auch angepasste und flexible Übertragungsprotokolle entwickelt werden.

Systemtest 2025 bei Analogmission auf der Erde
Ob der Roboterschwarm wie geplant funktioniert, soll im Laufe des Jahres 2025 bei einer sogenannten Analogmission getestet werden: Dabei werden die Beteiligten die Mars-Mission auf der Erde simulieren, voraussichtlich in einem Steinbruch in Deutschland. Bei dieser Simulation spielt die Würzburger UAP-Kamera ebenfalls eine wichtige Rolle: Ihre Videoaufnahmen vom Himmel liefern ausreichend große Datenvolumina, um die Belastbarkeit des Kommunikationssystems zu testen.

Läuft die Analogmission gut, was wäre dann der nächste Schritt? „In einem möglichen Nachfolgeprojekt müsste die Hardware für einen Einsatz auf dem Mars angepasst werden“, erklärt Hakan Kayal. Denn dort herrschen harsche Bedingungen: Die Atmosphäre ist dünn, die Durchschnittstemperatur liegt bei minus 63 Grad Celsius und regelmäßig fegen große Staubstürme über den roten Planeten.

Förderung und weitere Fakten
Das Würzburger VaMEx-3-Teilprojekt „Demonstration einer vollständigen Funkstrecke für die Satellitenkommunikation mit non-Line-of-Sight Rovern zur Exploration des Valles Marineris“ wird unter dem Förderkennzeichen 50RK2451A von der Deutschen Raumfahrtagentur im DLR aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestags mit Mitteln des Bundesministeriums für Wirtschaft und Klimaschutz gefördert.

Das Projekt ist am Interdisziplinären Forschungszentrum für Extraterrestrik (IFEX) der Universität Würzburg angesiedelt. Neben Projektleiter Professor Hakan Kayal und Projektmanager Clemens Riegler wirken vier weitere Mitarbeitende und drei studentische Hilfskräfte im Teilvorhaben VaMEx3-MarsSymphony mit. Offizieller Start des auf zwei Jahre angelegten Projekts war am 1. August 2024; das Kickoff-Meeting fand am 5. September 2024 bei der DLR-Raumfahrtagentur in Bonn statt.

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• Zukünftige Mars-Erforschung

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Quelle: Julius-Maximilians-Universität Würzburg 8. Mai 2024.

8. Mai 2024 – Der Autor eines Katastrophenromans hätte es sich nicht schöner ausdenken können: Ausgerechnet an einem Freitag, dem Dreizehnten, wird der potenziell gefährliche Asteroid (99942) Apophis der Menschheit extrem nahekommen. Nur noch rund 30.000 Kilometer liegen am 13. April 2029 zwischen dem kosmischen Gesteinsbrocken und der Erde. Man wird Apophis dann auch von Würzburg aus mit bloßem Auge als Lichtpunkt am Abendhimmel sehen können.

Der Asteroid hat einen mittleren Durchmesser von 340 Metern. Zumindest in den nächsten 100 Jahren wird er die Erde verschonen, wie die NASA berechnet hat. Seit der Asteroid 2004 entdeckt und als gefährlich eingestuft wurde, haben die US-amerikanische und andere Weltraumorganisationen seine Bahn genau im Blick und wissen mittlerweile, dass er an der Erde vorbeifliegen wird, erklärt Jonathan Männel, wissenschaftlicher Mitarbeiter an der Professur für Raumfahrttechnik der Julius-Maximilians-Universität Würzburg (JMU).

Apophis bietet der Forschung eine seltene Gelegenheit
Asteroiden sind unregelmäßig geformte Objekte, die sich auf Umlaufbahnen um die Sonne bewegen. Bislang sind an die 1,3 Millionen Asteroiden in unserem Sonnensystem bekannt, etwa 2500 gelten als potenziell gefährlich – weil sich ihre Umlaufbahnen der Erdbahn auf weniger als circa 20 Mondentfernungen annähern und ihr Durchmesser größer als 140 Meter ist. Die Wissenschaft weiß nicht besonders viel über Asteroiden: Bisher gab es nur gut 20 Satellitenmissionen, die diese Himmelskörper als Ziel hatten.

Wie sind Asteroiden aufgebaut? Was beeinflusst ihre Flugbahn? Was passiert mit ihnen, wenn sie nah an anderen Objekten vorbeifliegen und deren Gravitationskraft zu spüren bekommen? Viele Fragen sind zu klären. Weil nur etwa alle 1000 Jahre ein Asteroid dieser Größe der Erde so nah kommt, ergibt sich die seltene Gelegenheit, den Asteroiden mit relativ geringem Aufwand zu untersuchen. Dabei könnte die Menschheit auch Erkenntnisse gewinnen, mit deren Hilfe sich Abwehrmaßnahmen gegen gefährliche Asteroiden entwickeln lassen.

Drei Konzepte werden unter die Lupe genommen
Welchen Beitrag könnte Deutschland zur Erforschung von Apophis leisten? Dieser Frage geht ein JMU-Team um den Raumfahrttechniker Professor Hakan Kayal im Projekt NEAlight nach.

Mit rund 300.000 Euro Förderung vom Bundeswirtschaftsministerium untersuchen derzeit Projektleiter Jonathan Männel und die wissenschaftlichen Mitarbeiter Tobias Neumann und Clemens Riegler drei Konzepte für deutsche Kleinsatellitenmissionen. Alle drei basieren auf den Ergebnissen des SATEX-Projekts aus dem Jahr 2023, in dem das Würzburger Team das Potenzial von Kleinsatelliten für interplanetare Missionen analysiert hat.

Konzept Nummer eins: Für eine nationale Mission baut Kayals Team einen Kleinsatelliten, der den Asteroiden Apophis zwei Monate lang auf seinem Weg zum erdnächsten Punkt begleitet und auch einige Wochen danach an ihm dranbleibt. In dieser Zeit sollen die Veränderungen von Apophis fotografisch dokumentiert und mit verschiedenen Messungen untersucht werden. Diese Strategie hält einige technische Herausforderungen bereit, weil der Kleinsatellit eine weite Distanz zurücklegen und dabei weitgehend autonom funktionieren muss.

Konzept Nummer zwei: Deutschland beteiligt sich an der geplanten europäischen RAMSES-Mission. Diese sieht einen größeren Satelliten vor, bestückt mit Kleinsatelliten, Teleskopen und anderen Messinstrumenten, der zu Apophis fliegt und ihn beim Vorbeiflug an der Erde über längere Zeit begleitet. Einer der Kleinsatelliten könnte aus Würzburg sein und den Asteroiden im Verbund mit den anderen Satelliten erforschen. Für das JMU-Team wäre hier der technische Aufwand kleiner und der wissenschaftliche Erkenntnisgewinn größer. Ob die RAMSES-Mission letzten Endes realisiert wird, hängt auch von der Bereitschaft der europäischen ESA-Partner ab, das Projekt mitzufinanzieren.

Konzept Nummer drei: Ein an der JMU gebauter Kleinsatellit fliegt einmal kurz am Asteroiden vorbei, wenn dieser der Erde am nächsten ist, und macht Fotos. Auf diese Weise ließe sich demonstrieren, dass eine solche Mission auch mit preisgünstigen Kleinsatelliten möglich ist. Der Aufwand wäre relativ klein, die Beobachtungszeit aber kurz und der Erkenntnisgewinn vermutlich eher gering. Diese Mission könnte wenige Tage vor dem Eintreffen von Apophis beginnen – bei den ersten beiden Konzepten müsste der Satellit schon ein Jahr zuvor starten.

Ausarbeitung der Szenarien bis April 2025
Im Projekt NEAlight wird Kayals Team die Anforderungen an diese drei Missionsszenarien detailliert ausarbeiten, die grundlegenden Missionsarchitekturen definieren und die Realisierungsmöglichkeiten bewerten. Weiterhin wird es anhand der drei Konzepte Realisierungsmöglichkeiten für zukünftige interplanetare Kleinsatelliten betrachten, die beispielsweise zum Mond oder zu anderen erdnahen Asteroiden (NEA) fliegen.

Das Projekt ist Anfang Mai 2024 gestartet und läuft ein Jahr. Es wird im Interdisziplinären Forschungszentrum für Extraterrestrik (IFEX) an der Professur für Raumfahrttechnik durchgeführt.

Das Projekt „Untersuchung von Kleinsatellitenmissionsideen zu Near Earth Astroids (NEA) mit Fokus auf (99942) Apophis“ (NEAlight) wird mit rund 306.000 Euro vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) aus Mitteln des Bundesministeriums für Wirtschaft und Klimaschutz aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestags unter dem Förderkennzeichen 50OO2413 gefördert.

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• Asteroid 2004 MN4 – APOPHIS

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Quelle: Julius-Maximilians-Universität Würzburg 5. März 2024.

5. März 2024 – Nach über zwei Jahren Entwicklungszeit hat der Nanosatellit SONATE-2 der Julius-Maximilians-Universität Würzburg (JMU) in der Nacht auf den 5. März eine große Hürde genommen: An Bord einer SpaceX-Rakete hat er pünktlich um 23.05 Uhr (MEZ) von der Westküste der USA aus seine Reise in den Orbit angetreten. Designt und gebaut wurde der Satellit von einem Team um den Raumfahrttechniker Professor Hakan Kayal.

Bei SONATE-2 handelt es sich um ein sogenanntes 6U+ Cubesat-Modell. Es ist etwa so groß wie ein Schuhkarton und hat eine Masse von rund zwölf Kilogramm. Mit SONATE-2 wollen Kayal und sein Team zum ersten Mal das Training eines KI-Systems im Weltraum an Bord eines Kleinsatelliten demonstrieren und testen. Mit Hilfe dieser Technik könnten in Zukunft beispielsweise interplanetare Kleinsatelliten-Missionen interessante Objekte oder Phänomene auf Körpern des Sonnensystems, wie etwa Asteroiden, autonom entdecken. Der Satellit wird vom Missionskontrollzentrum der JMU Würzburg und dem damit verbundenen Bodenstationsnetzwerk gesteuert.

Anerkennung vom Wissenschaftsminister
Erfreut über den erfolgreichen Start zeigte sich auch Bayerns Wissenschaftsminister Markus Blume: „Next Mission accomplished – Bayern zieht neue Spuren im Weltraum: Mit dem Blick in die Ferne lernen wir auch unsere Erde besser kennen. Luft- und Raumfahrtforschung ist zentral für neue Erkenntnisse zu Schlüsseltechnologien und ein echter Innovationstreiber. Die Julius-Maximilians-Universität bringt nun zur Erforschung neuer KI-Hard- und Software einen neuen bayerischen Universitätssatelliten ins All. Das Besondere: Die KI wird direkt an Bord trainiert und das Kontrollzentrum für den Satelliten befindet sich mitten auf dem Campus am Hubland – Würzburg wird damit zum Houston am Main.“

Das Vorhaben SONATE-2 wird vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) mit Mitteln des Bundesministeriums für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestags finanziert (FKZ 50RU2100).

Mehr Informationen gibt es auf der Webseite SONATE-2.

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• Transporter-10 auf Falcon 9

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Quelle: Julius-Maximilians-Universität Würzburg 6. November 2023.

6. November 2023 – Nach über zwei Jahren Entwicklungszeit steht der Nanosatellit SONATE-2 kurz vor dem Start. Voraussichtlich im März 2024 wird er mit einer Rakete in den Orbit gebracht. Designt und gebaut wurde der Satellit von einem Team um den Raumfahrttechniker Professor Hakan Kayal von der Julius-Maximilians-Universität (JMU) Würzburg.

Seit rund 20 Jahren entwickelt die JMU Kleinsatelliten-Missionen. SONATE-2 markiert nun einen weiteren Höhepunkt.

Der Satellit wird neuartige Hard- und Softwaretechnologien der Künstlichen Intelligenz (KI) im erdnahen Weltraum testen. Ziel ist es, damit zukünftig automatisch Anomalien auf Planeten oder Asteroiden zu erkennen. Das Bundeswirtschaftsministerium fördert das Projekt mit 2,6 Millionen Euro.

Training der KI an Bord des Satelliten
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.“ Normalerweise passiert dieses Training aufwändig auf der Erde mit leistungsstarken Computern. Doch diese Strategie passt nicht zu den Plänen, die der JMU-Professor im Auge hat.

Kayal nennt ein Beispiel: „Nehmen wir an, ein kleiner Satellit soll zukünftig beispielsweise einen neuen Asteroiden im Sonnensystem untersuchen. Für diese Aufgabe kann er nicht am Boden trainiert werden, denn das Objekt der Untersuchung ist ja weitgehend unbekannt. Es gibt keine Trainingsdaten, so dass die Messungen und Aufnahmen vor Ort gemacht werden müssen.“

Diese Daten erst zur Erde zu schicken und die KI dann mittels Fernsteuerung zu trainieren, würde bei erdfernen Missionen sehr lange dauern. Eine durch KI unterstützte höhere Autonomie direkt an Bord wäre da leistungsfähiger. Sie würde dazu führen, dass sich interessante Objekte und Phänomene auf dem Asteroiden deutlich schneller aufspüren lassen.

SONATE-2 testet viele weitere Technologien
Ob sich solche Szenarien grundsätzlich realisieren lassen, will das Team um Kayal auf SONATE-2 mit neu entwickelten Verfahren und Methoden testen, zunächst im Erdorbit. Vier Kameras an Bord liefern die für das Training nötigen Bilder: Die KI lernt damit zunächst unter anderem herkömmliche geometrische Muster auf der Erdoberfläche kennen. Dieses Wissen hilft ihr dann dabei, selbstständig Anomalien zu finden.

Mit an Bord von SONATE-2 befinden sich weitere Kleinsatelliten-Technologien, die im Orbit getestet werden sollen. Darunter sind ein System zur automatischen Detektion und Aufnahme von Blitzen sowie ein elektrisches Antriebssystem, das in Kooperation mit der Universität Stuttgart entstand. „Von der Komplexität her sucht SONATE-2 unter den Nanosatelliten seinesgleichen“, so Kayal.

Missionskontrollzentrum auf dem Uni-Campus
Wenn das Projekt weiterhin nach Plan läuft, startet SONATE-2 im März 2024 mit einer SpaceX-Rakete von der Westküste der USA in den Orbit. Dass er den extremen Bedingungen einer Weltraummission standhalten kann, hat der Satellit in den vergangenen Wochen bei diversen Härtetests bewiesen. Bei einer Startsimulation zum Beispiel hielten alle Schrauben, Lötstellen und Klebeverbindungen den enormen mechanischen Belastungen eines Raketenstarts stand.

Bei SONATE-2 handelt es sich um ein sogenanntes 6U+ Cubesat-Modell. Es ist etwa so groß wie ein Schuhkarton und hat eine Masse von rund 12 Kilogramm.

Nach dem Start wird die Kommunikation mit dem Satelliten von Würzburg aus laufen. Wie schon beim Vorgängermodell SONATE wird auch dieser Satellit vom Missionskontrollzentrum auf dem Hubland-Campus betrieben. Das Team peilt eine Betriebszeit von einem Jahr an. „Wir hoffen aber, dass der Satellit länger funktioniert“, so Kayal.

Satellitenprojekt bietet Arbeitsfeld für Studierende
An der Entwicklung des Satelliten und der Bodensysteme hat ein Team aus sechs Personen mitgewirkt; Projektleiter ist Dr. Oleksii Balagurin. Zusätzlich waren viele Studierende beteiligt, etwa als wissenschaftliche Hilfskräfte oder im Rahmen ihrer Abschlussarbeiten. Studierende können auch weiterhin an der Satellitenmission mitarbeiten: In der Betriebsphase wird vom Kontrollzentrum stetig neue Software auf SONATE-2 implementiert und getestet.

Förderer
Das Projekt SONATE-2 wird vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) mit Mitteln des Bundesministeriums für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestags finanziert (FKZ 50RU2100).

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• CubeSats

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Quelle: Julius-Maximilians-Universität Würzburg 10. März 2023.

An der Julius-Maximilians-Universität Würzburg (JMU) startet am 20. April 2023 eine neue Vorlesung, die einzigartig sein dürfte: „Grundlagen und Methoden der UAP-Forschung“. Mit UAP sind „Unidentified Aerial Phenomena“ gemeint, unidentifizierte Phänomene im Luftraum. Das können zum Beispiel bewegliche Objekte oder Lichterscheinungen sein. Viele dieser Phänomene lassen sich bei genauerer Betrachtung wissenschaftlich erklären, einige aber nicht.

Hakan Kayal, Professor für Raumfahrttechnik an der JMU, befasst sich schon lange mit UAP. Nun bringt er das Thema auch in die Lehre, denn er will Studierende für die UAP-Forschung begeistern und Nachwuchs für dieses Forschungsgebiet gewinnen. Seine Vorlesung richtet sich hauptsächlich an Masterstudierende der Luft- und Raumfahrtinformatik. Willkommen sind aber auch andere technisch interessierte Studierende der JMU.

Worum es in der Vorlesung geht
Kayal selbst hält etwa die Hälfte der Vorträge, für den Rest hat er Gastdozierende gewonnen. Grob gesagt dreht sich die Vorlesung darum, wie sich Phänomene am Himmel beobachten und messen lassen. Und es geht um die Fehler und Fehlinterpretationen, die dabei passieren können.

„Die Vorlesung wird sehr technisch, aber auch interdisziplinär sein. Sie behandelt zum Beispiel optische Sensorik, Radartechnik, Methoden der Künstlichen Intelligenz und das physikalische Verhalten von Fluggeräten, aber auch Wetterphänomene und Wahrnehmungspsychologie“, erklärt der Professor.

Die Vorlesung findet im Sommersemester 2023 ab 20. April immer donnerstags von 10:15 Uhr bis 11:45 Uhr statt, und zwar im Seminarraum S0.107 des Bibliotheks- und Seminarzentrum auf dem Campus Nord.

Forschungszentrum für Extraterrestrik
Hakan Kayal hat an der Uni Würzburg das Interdisziplinäre Forschungszentrum für Extraterrestrik (IFEX) gegründet, eine institutsübergreifende wissenschaftliche Einrichtung der Fakultät für Mathematik und Informatik.

Die Mitglieder des IFEX entwickeln Technologien, um den Weltraum, Objekte in unserem Sonnensystem, Sterne und Galaxien zu erforschen. Seit Januar 2022 gehört auch das Thema UAP zum Forschungskanon des IFEX.

Das IFEX hat auch Anzeichen für extraterrestrisches Leben im Blick. „Die Möglichkeit, dass hinter unerklärlichen Himmelsphänomenen außerirdische Intelligenzen stecken, sollte man nicht ausschließen“, sagt der Professor.

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• Unidentified Aerial Phenomena (UAP), unidentifizierte Phänomene im Luftraum

Der Beitrag Erste Vorlesung über Himmelsphänomene erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Quelle: Julius-Maximilians-Universität Würzburg 29. September 2022.

29. September 2022 – Satelliten für die Kommunikation, Navigation oder Erdbeobachtung drehen ihre Runden in erdnahen Umlaufbahnen. Doch es zeichnet sich ab, dass die Menschheit bald auch Satelliten in größeren Entfernungen von der Erde einsetzen wird. Schon jetzt kommen bei Mondmissionen Kleinsatelliten zum Einsatz, die etwa so groß wie ein Schuhkarton sind. Sie agieren teils autonom, dienen aber auch der Unterstützung größerer Raumfahrzeuge.

„Ein gutes Beispiel ist auch die Mission Mars Cube One, die aus zwei Nanosatelliten bestand und 2018 die Landung der MarsInsight-Mission unterstützt hat“, sagt Hakan Kayal, Professor für Raumfahrttechnik an der Julius-Maximilians-Universität Würzburg (JMU). In ihrem Artemis-Programm will die NASA zehn Nanosatelliten zum Mond bringen. Und die Hera-Asteroidenmission der Europäischen Weltraumagentur ESA sieht vor, dass zwei Kleinsatelliten die Mission begleiten und sie unterstützen.

Warum Kleinsatelliten hier zunehmend gefragt sind? Zum einen wachsen ihre technischen Fähigkeiten, zum anderen sinken die Kosten für ihren Transport in den interplanetaren Raum.

„Derzeit stehen wir allerdings noch am Anfang solcher extraterrestrischer Missionen“, erklärt Professor Kayal. Bislang gebe es kaum kommerziell verfügbare Komponenten, die sich für interplanetare Missionen an Bord von Kleinsatelliten eignen. Man könne aber davon ausgehen, dass sich diese Situation mit zunehmend erfolgreichen Missionen schnell ändert.

Finanzmittel vom Bundeswirtschaftsministerium
Darum will man auch in Deutschland die Entwicklung in diesem Bereich im Auge behalten und nicht den Anschluss verlieren. „Es erscheint sinnvoll, die notwendigen Technologien, die Herausforderungen, potenziellen Ziele und Nutzen solcher Missionen systematisch zu untersuchen, um eine solide Grundlage für den Einsatz von Kleinsatelliten in der Extraterrestrik zu schaffen“, so der Würzburger Professor.

Mit dieser Aufgabe wurde das interdisziplinäre Zentrum für Extraterrestrik (IFEX) an der JMU betraut. Das neue Projekt SATEX startet am 1. Oktober 2022 und läuft ein Jahr. Gefördert wird es von der Raumfahrtagentur des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt e.V. (DLR) aus Mitteln des Bundesministeriums für Wirtschaft und Klimaschutz (Förderkennzeichen FKZ 50OO2222).

Ziele des neuen Forschungsprojekts
Im Projekt SATEX untersuchen Kayal und sein Team auf technisch-wissenschaftlicher Grundlage, welche Schwerpunkte sich für den Einsatz von Kleinsatellitenmissionen in der Extraterrestrik aus Nutzersicht anbieten. Gleichzeitig werden die technischen Möglichkeiten im nationalen, europäischen und internationalen Rahmen systematisch analysiert, um die Machbarkeit wissenschaftlicher Missionen mit Kleinsatelliten bewerten zu können. Die Ergebnisse sollen eine Priorisierung der Aktivitäten ermöglichen.

In einem zweiten Schritt werden dann konkrete Vorschläge für mögliche nationale Missionen ausgearbeitet.

Das interdisziplinäre Zentrum für Extraterrestrik
Das IFEX verfolgt insbesondere das Ziel, die interdisziplinären Aspekte der Extraterrestrik zu fördern. Es ist eng mit der JMU-Professur für Raumfahrttechnik und deren Erfahrungen mit dem Bau und Betrieb von Kleinsatelliten (SONATE, SONATE-2) verknüpft.

Die Technologien, die an der Professur entwickelt werden, sind seit längerem auf Einsätze in interplanetaren Missionen ausgerichtet. Dabei bildet der Aspekt der Autonomie mittels Künstlicher Intelligenz einen wichtigen Schwerpunkt – er ist bei interplanetaren Missionen aufgrund der langen Signallaufzeiten von großer Bedeutung.

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• Satelliten für erdferne Missionen

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