16.01.2017

Leben im Weltall: Heimische Wissenschafter helfen NASA bei Suche

Die NASA hat begonnen sich gegenüber Ideen Wissenschafter auf der ganzen Welt zu öffnen. So kommt es, dass ein junges Team, bestehend aus Österreichern und Deutschen dazu beitragen, Leben im Weltraum zu finden. Außerdem trägt die Raumfahrt Essentielles zu unserem modernen Alltag bei.
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Theoretisch sollte an vielen Orten im All Leben entstehen können. (c) NASA

Während der vergangenen Jahrzehnte war es eine Herkules-Aufgabe mit der NASA in Kontakt zu treten, oder gar mit ihr zusammenzuarbeiten. Denn es handelt sich ja um die NASA, die Raumfahrtbehörde schlechthin. Doch die Zeiten ändern sich, neue Firmen drängen in den Markt und auch Institutionen wie die NASA haben Probleme mit den Entwicklungen Schritt zu halten. Ein gutes Beispiel dafür ist Elon Musk und seine SpaceX-Mission.

„Wir suchen nach extraterrestrischem Leben. Theoretisch müsste Leben an vielen Orten im All entstehen können.“

Challenges auf der ganzen Welt

Deshalb veranstaltet die NASA Wettbewerbe und Hackathons wie die „NASA Space Apps Challenge“ auf der ganzen Welt, um neue Denkansätze und Sichtweisen jener Menschen kennenzulernen, die sich mit dem Thema Space beschäftigen. Im Zuge dieser Challenge entstand das Projekt „E.D.I.E. – Extra Terrestrial Deep Ice Exploration“. Die vier jungen Wissenschafter Silvio de Carvalho, Jannis Reissig, Thomas Morschner und Maximilian Schwierzina suchen nach dem Ursprung des Lebens im Weltall.

Redaktionstipps

„Theoretisch gibt es Leben an vielen Orten im All“

„Wir suchen nach extraterrestrischem Leben. Theoretisch müsste Leben an vielen Orten im All entstehen können, aber bisher wurde noch nichts gefunden. Eine derartige Entdeckung würde vermutlich ein Umdenken bewirken, ähnlich wie der Übergang vom geozentrischen zum heliozentrischen Weltbild“, sagt Silvio de Carvalho, einer der Entwickler von E.D.I.E.

Mit Raumschiff zum Saturnmond „Enceladus“

Das Team hat dafür ein Raumschiff mit dazugehöriger Sonde für den Saturnmond „Enceladus“ entwickelt. Die Sonde sublimiert sich selbstständig durch die 10 km dicke Eiskruste, bis zu dem darunterliegenden Meer und sendet dabei durchgehend Messungen an die Erde. Enceladus verfügt über gewaltige Wasserreserven. Die Oberfläche ist zwar vereist, aber die Nähe zu Saturn und dessen starker Gravitation erwärmen das Innere weit genug um flüssiges Wasser zu erlauben. Es gibt Geysire, die Wasserdampf hunderte Kilometer weit ins All schleudern. Die von der NASA ausgehende Cassini Mission hat bereits Proben davon analysiert und Kohlenstoff sowie Salze nachweisen können.

Das Team hat dafür ein Raumschiff mit dazugehöriger Sonde für den Saturnmond „Enceladus“ entwickelt.

Voraussetzung für Leben gegeben

Aufgrund der Messergebnisse der Cassini Mission scheint jenes flüssige Wasser an der Gesteinskruste des Planeten zu reiben. Andere Eismonde haben vermutlich nur Eis zwischen einem felsigen Kern und der flüssigen Wasserschicht. Ist der Gesteinskern aktiv, ist auch von vulkanischer Aktivität auszugehen. Was weiters zur Folge hat, dass ein großer Energiegradienten, chemischer, sowie thermischer Natur in der flüssigen Umgebung auftritt. Dies ist die wichtigste Voraussetzung für Leben wie wir es kennen.

+++Neuer Raketenantrieb von NASA aus 3D-Drucker+++

„Raumfahrt ermöglicht unseren Lebensstandard“

„Raumfahrt kostet viel und bringt nichts. Natürlich kennen wir diese Haltung vieler Menschen, das ist allerdings eine sehr kurzfristige Sichtweise. Die Raumfahrt ermöglicht unseren heutigen Lebensstandard. Im Alltag nutzt jeder Satellitenfernsehen oder GPS Navigation. Noch wichtiger ist die Raumfahrt jedoch für die Industrie. Millionen Tonnen an Treibstoff werden jedes Jahr durch optimale Schiffsrouten gespart. Durch Erdbeobachtungssatelliten sind die Meeresströmungen genau bekannt und durch GNSS wissen die Schiffe exakt über ihre Position bescheid“, erklärt de Carvalho weiters.


Die vier Entwickler verfolgen übrigens die Ur-Ozean Theorie, wonach das Leben auf der Erde höchstwahrscheinlich um sogenannte schwarze Raucher in der Tiefsee, weit ab von Sonne und der Atmosphäre, entstanden ist.


NASA Space Apps Challenge 2017

Für alle Interessierten:  Die NASA Space Apps Challenge findet auch 2017 wieder in Wien statt. Am am 29. und 30. April 2017 können junge Wissenschafter wieder Ideen in Sachen Weltraum entwickeln. Informationen facebook.com/SpaceAppsVienna oder spaceappschallenge.org

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Der Supercomputer MUSICA ist unter den schnellsten 100 Computern weltweit. (c) TUW_ASC Matthias Heisler

Im Juni 2026 liegt der Supercomputer MUSICA unter den 100 schnellsten Computern im TOP500-Ranking weltweit. Die aktuell schnellsten Computer Österreichs, der VSC-4 und VSC-5, werden damit um mehr als das Achtfache überholt.

Mit der offiziellen Inbetriebnahme von MUSICA am 3. Juli wurde die österreichweite Rechenleistung erheblich gesteigert. Der Supercomputer soll wissenschaftlichen Einrichtungen, Unternehmen und der öffentlichen Verwaltung dienen.

„MUSICA ist ein Meilenstein für den Forschungsstandort Österreich. Der Supercomputer schafft die Grundlage dafür, dass Spitzenforschung, Künstliche Intelligenz, Quantentechnologien und Innovation auch künftig in Österreich auf höchstem Niveau stattfinden können. Wer die Zukunft gestalten will, muss heute in die dafür notwendige Infrastruktur investieren“, so Eva-Maria Holzleitner, Bundesministerin für Frauen, Wissenschaft und Forschung zur Inbetriebnahme des Computers.

KI, Quanten und High-Performance

MUSICA arbeitet mit einer Gesamtleistung von 45.11 Petaflops. Das entspricht einer Leistung von 45.000 Standard-Laptops, sofern alle auf Hochtouren laufen. Ausgestattet mit über 1.000 hochmodernen Spezial-Prozessoren (Grafikkarten) liefert die Anlage eine enorme Rechenleistung, die für das Training großer KI-Modelle notwendig ist. Gleichzeitig ermöglicht das System anspruchsvolle Computersimulationen und die Verarbeitung riesiger Datenmengen in Rekordzeit.

Über MUSICA sei auch Österreichs erster produktiv nutzbarer Quantencomputer „niederschwellig“ erreichbar: Mit dem Ionenfallen-Quantencomputer OTTER und maßgeschneiderten Ausbildungsangeboten erweitern wir den ASC um die dritte Zukunftstechnologie im Scientific Computing: High Performance Computing, Künstliche Intelligenz und Quantencomputing auf internationalem Niveau ergeben so einen Leuchtturm in der europäischen Forschungslandschaft“, so Gregor Weihs, Vizerektor für Forschung an der Universität Innsbruck.

Zusammenschluss von Unis

Das Supercomputer-Projekt basiert auf der langjährigen Zusammenarbeit heimischer Universitäten und Forschungseinrichtungen innerhalb des ASC-Konsortiums (Austrian Scientific Computing, früher bekannt als Vienna Scientific Cluster). Die TU Wien übernimmt die Projektkoordination. Zu den weiteren Partnern zählen die Universität Wien, die Universität für Bodenkultur Wien (BOKU), die Universität Innsbruck, die Technische Universität Graz sowie die Johannes Kepler Universität Linz. Ergänzt wird der Zusammenschluss durch das Institute of Science and Technology Austria (ISTA), das das Konsortium als jüngstes Mitglied unterstützt.

„Universitäten sind die Wurzeln, aus denen das Wissen und der Fortschritt der Menschheit wachsen. Dazu müssen wir zusammenarbeiten, und MUSICA ist ein gelungenes Beispiel für diese Art der Kooperation“, so Alberta Bonanni, Vizerektorin für Forschung und Internationales der Johannes Kepler Universität Linz.

Multi-Site-Architektur

Der Supercomputer steht nicht in einem einzigen Rechenzentrum, sondern ist physisch auf drei verschiedene Standorte aufgeteilt. Diese sind das Science Center der TU Wien, die Universität Innsbruck und die Johannes Kepler Universität in Linz. Obwohl die Hardware räumlich getrennt ist, sind die Systeme intelligent miteinander vernetzt und werden zentral verwaltet, sodass sie für die Forschenden wie ein einziger, gigantischer Computer funktionieren. Sollte es an einem Standort zu einem Ausfall kommen, kann an den anderen der Betrieb fortgeführt werden.

45 Mio. Euro Fördermittel

Für den Aufbau des Supercomputers MUSICA und die Anschaffung des Quantencomputers QACI fließen insgesamt 45 Millionen Euro an Fördergeldern. 20 Millionen Euro kamen von Seiten der Österreichischen Forschungsförderungsgesellschaft FFG, 16 Mio. vom Bundesministerium für Frauen, Wissenschaft und Forschung. Die Beschaffung und HPC-Integration des Quantencomputers im Projekt QACI wurde zusätzlich mit 9 Millionen Euro unterstützt.

Errichtung gesichert – Erhaltung fraglich

Eine offene Frage wird bleiben, wie sich die Erhaltung des Computers langfristig finanziert. Während Errichtung und Beschaffung abgedeckt sind, werden laufende Kosten wie Kühlung und Stromversorgung zunächst von den Universitäten gedeckt. Durch die derzeit geplanten Budgetkürzungen an Universitäten entstehen Sorgen: „Wenn bei den Universitätsbudgets gekürzt wird, trifft das nicht nur Hochleistungsrechnen und KI – es würde auch Österreichs ersten Quantencomputer massiv in seiner Nutzung und Weiterentwicklung betreffen“, betont Gregor Weihs.

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