Raumfahrttechnik trifft Informatik
20.07.2021Bei ihrer Bachelorarbeit in der Luft- und Raumfahrtinformatik arbeitet Johanna Mehringer an einem Satellitenprojekt mit. Die Studentin entwirft ein Konzept für eine Software, die sich im Orbit noch verändern lässt.
Worum sich ihre Bachelorarbeit drehen sollte, wusste Johanna Mehringer ganz genau. Die Würzburger Studentin der Luft- und Raumfahrtinformatik wollte in einem Projekt mit Anwendungsbezug eine Programmierungsaufgabe lösen. Weil an der Julius-Maximilians-Universität (JMU) gleich mehrere Satellitenprojekte laufen, standen ihr einige Optionen offen.
Johanna ging ins Team von Hakan Kayal. Der Professor für Raumfahrttechnik hatte kurz zuvor ein neues Projekt gestartet mit dem Ziel, Algorithmen der Künstlichen Intelligenz (KI) direkt im Weltraum zu trainieren. Der Kleinsatellit, den das Team dafür baut, heißt SONATE-2. Sein Start in den Orbit ist für das Frühjahr 2024 geplant. Dort soll die KI lernen, mit einer Kamera selbstständig ungewöhnliche Phänomene in der Erdatmosphäre zu entdecken und zu fotografieren.
Konzept für flexible Software
„In der Bachelorarbeit entwickle ich ein Konzept dafür, wie sich die Software der Satelliten-Nutzlast so aufbauen lässt, dass nachträglich Programme hinzugefügt, verändert oder entfernt werden können und weiterhin die Kommunikation mit den anderen Komponenten und der Bodenstation möglich ist“, erklärt Johanna.
Ein solches Konzept ist nötig, weil die Würzburger Raumfahrttechniker etwas Besonderes vorhaben. Bei SONATE-2 soll es jederzeit möglich sein, neuronale Netze für die Kamera-KI oder andere kleine Zusatzprogramme in den Orbit zu schicken. Diese Programme müssen dann vom Hauptprogramm des Satelliten integriert und gestartet werden. Und das ist nur ein Beispiel für die Kommunikationsnetze, die für die SONATE-2-Mission entwickelt werden.
Bundesweit einzigartiges Studienangebot
Im Gespräch merkt man Johanna an, dass sie mit viel Freude bei diesem Projekt mitarbeitet. Wenn sie den Bachelorabschluss in der Tasche hat, will sie an der JMU bleiben und mit dem Masterstudium Luft- und Raumfahrtinformatik anfangen. Für die fernere Zukunft kann sie sich gut eine Tätigkeit beim Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt oder bei der europäischen Weltraumagentur ESA vorstellen.
Die Würzburger Luft- und Raumfahrtinformatik (LURI) ist ein deutschlandweit einmaliger Studiengang. Johanna, die aus Amberg in der Oberpfalz kommt, hat sich dafür entschieden, weil ihr die Mischung aus Technik und Informatik gefällt. „Es ist cool, das zu kombinieren“, sagt sie, „ich kann das Studium hier auf jeden Fall empfehlen!“
Eine ihrer Lieblingslehrveranstaltungen war „Einführung in die Luftfahrtsysteme“ im zweiten Semester. „Der Dozent ist von seinem Thema unglaublich begeistert. Er hat auch mal diverse Modellflugzeuge oder Teile eines Flugzeugflügels in den Hörsaal mitgebracht, um den Stoff anschaulich zu erklären.“
Studierende helfen sich gegenseitig
Worauf man sich einstellen muss, wenn man LURI studieren will? „Hilfreich ist es, wenn man schon ein wenig programmieren kann“, sagt Johanna. Könne man das nicht, dann warte im ersten Semester einiges an Arbeit. Die Kurse in Mathematik seien anspruchsvoll, die Physik werde von Grund auf behandelt.
Diese Grundlagen ohne Vorwissen zu lernen, sei aber machbar. „Da sind ja auch noch die anderen Studierenden, wir helfen uns gegenseitig. Der Studiengang ist so überschaubar, dass man alle kennt. Auch dadurch entsteht ein gutes Lernklima.“
Vorkurse schon vor dem Semesterstart
LURI-Studienanfängerinnen und -anfänger sollten auf jeden Fall die MINT-Vorkurse besuchen, die in den Wochen vor dem Semesterstart angeboten werden. In diesen Kursen wird Schulwissen in Informatik, Mathe und Physik aufgefrischt. Außerdem werden die Teilnehmenden an uni-relevantes Wissen herangeführt.
Was mindestens genauso wichtig ist: In den Vorkursen lernt man schon einmal seine späteren Mitstudierenden kennen. „Die Gruppe, mit der ich im Vorkurs war, hat bis heute gehalten“, erzählt Johanna. „Wir haben gemeinsam gelernt und Übungsaufgaben gelöst. So hatten wir immer Ansprechpartner da, wenn es mit dem Stoff mal schwieriger wurde.“
