SONATE-2: feierlicher Start der Mission

Aufregende Stunden hatte das Team der Professur für Raumfahrttechnik an der Julius-Maximilians-Universität Würzburg (JMU) um Professor Hakan Kayal in der Nacht vom 4. auf den 5. März erlebt. 23 Uhr war es in Würzburg, als eine SpaceX-Rakete an der amerikanischen Westküste gestartet war. Mit an Bord: 53 Satelliten, darunter der Nanosatellit SONATE-2, entwickelt und gebaut von Kayals Team.

Nach dem erfolgreichen Start standen noch zwei weitere spannende Momente an. Zunächst der Auswurf des Satelliten aus der Rakete, anschließend das Warten auf die erste Kontaktaufnahme zwischen Satellit und Missionskontrollzentrum in Würzburg. Miterleben konnten Interessierte das Geschehen im eigens eingerichteten Livestream, der auch noch nachträglich auf dem YouTube-Kanal der Uni angesehen werden kann.

Der Livestream zum Start von SONATE-2

Sowohl der Auswurf – erfolgt über Madagaskar – als auch der Erstkontakt glückten und so stand einer Feier zum erfolgreichen Start der neuesten Würzburger Weltraummission nichts mehr im Weg. Mit Sekt angestoßen wurde am Mittwoch, 6. März, bei einem Pressegespräch im Missionskontrollzentrum auf dem Campus Hubland Nord.

Großes Interesse an Würzburger Weltraumforschung

Vielleicht noch etwas müde von der Nachtschicht, doch vor allem gelöst standen Kayal und sein Team den Medien Rede und Antwort. Auch Universitätspräsident Paul Pauli ließ sich die Gelegenheit nicht entgehen und gratulierte persönlich: „Die Universität ist stolz auf Sie und das ganze Team. Wir stoßen heute an auf hoffentlich viele Jahre SONATE-2 und spannende Daten aus dem All.“ Besonders freute sich Pauli über das Uni-Logo, das den Satelliten ziert – selbst, wenn es von der Erde aus wohl nur schwerlich zu erspähen sein dürfte.

Neben Hintergrundinformationen zum Projekt SONATE-2 präsentierte Hakan Kayal auch die Gesamtaktivitäten seiner Professur. Neben Entwurf, Bau und Betrieb von Raumfahrtsystemen hat diese zwei weitere Schwerpunkte: den Ausbau der Autonomie solcher Systeme und die Suche nach extraterrestrischen Intelligenzen sowie die Erforschung von „unidentified anomalous phenomena“, kurz UAP.

Kleine Kiste, viel dahinter

In der Musik bezeichnet die Sonate ein Klingstück, also eine instrumentale Komposition. Passend dazu beschreibt Hakan Kayal den Moment der ersten Kontaktaufnahme mit dem Satelliten, eingeleitet durch akustisches Rauschen und Knacken, als „Musik in den Ohren“ des Teams.

Ab dem Moment nämlich war klar: Der etwa schuhkartongroße, aber immerhin zwölf Kilogramm schwere Satellit kann bald seine eigentliche Arbeit aufnehmen.

Höchste Technologiedichte in ein solches Format zu packen, nennt Projektleiter Dr. Oleksii Balagurin als eine der großen Herausforderungen bei Entwicklung und Bau des Satelliten. „SONATE-2 beinhaltet vergleichbare Technik wie ein tonnenschweres Modell. Das Projekt zeigt also auch, was mit Satelliten dieser Größe alles möglich ist“, so Balagurin.

Bevor der größte bayerische Uni-Satellit seine Mission beginnen durfte, musste er zahlreiche Tests bestehen, etwa Strahlen- oder Thermalvakuumtests, um seine Weltraumtauglichkeit nachzuweisen.

Wenn alles klappt, soll SONATE-2 mindestens ein Jahr Daten aus dem Orbit sammeln und senden, eine längere Funktionsdauer ist aber durchaus möglich. Nach 15 bis 20 Jahren wird der Satellit in der Atmosphäre verglühen.

Mit KI auf der Suche nach Anomalien

Einzigartig macht SONATE-2 der Einsatz von Künstlicher Intelligenz (KI). Das Training der KI im Orbit stellt einen wichtigen Schritt zu einer erhöhten Autonomie der Systeme dar, so Tobias Greiner, der für die KI-Komponente der Mission verantwortlich ist und zu dem Thema promoviert.

Nutzen wird SONATE-2 diese innovative Technik, um nach Anomalien zu suchen und diese zu fotografieren. Zunächst übt der Satellit diese Fähigkeit mit der Erdoberfläche. „SONATE-2 soll selbst entscheiden, ob ein Motiv spannend ist. So könnten vergleichbare Modelle bei späteren Missionen viel effizienter arbeiten. Da der Transfer von Bildern bei extraterrestrischen Missionen sehr aufwändig ist, bringt so eine Segmentierung große Vorteile,“ erklärt Greiner. In der aktuellen Mission werden mit Hilfe von Weitwinkel- und Nahfeldkameras zum Beispiel Bodenanalysen und Aufnahmen der Vegetation gemacht. Eine mögliche zukünftige Anwendung wäre aber auch die Suche nach Wasser oder gar Leben auf fremden Himmelskörpern. 

Daten senden und Befehle empfangen kann SONATE-2 übrigens nur, wenn er sich über Würzburg befindet. Aufgrund der Umlaufbahn passiert das dreimal im Abstand von etwa eineinhalb Stunden, bevor eine rund zehnstündige Sendepause erfolgt: „In den Kontaktphasen haben wir, je nach Höhe des Satelliten, zwischen acht und elf Minuten Zeit, um Kommandos zu geben und Daten herunterzuladen – man kann sich also vorstellen, dass es da etwas hektisch werden kann“, erklärt Hakan Kayal.

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 mit 2,6 Millionen Euro gefördert.

Kontakt

Prof. Dr. Hakan Kayal, Professur für Raumfahrttechnik, Institut für Informatik, Universität Würzburg, T +49 931 31-86649, hakan.kayal@uni-wuerzburg.de