22.11.2024
WISSENSCHAFT

Neue Microsoft-KI hilft im Schutz gegen kosmische Bedrohungen

Microsoft stellte am Mittwoch auf der Ignite 2024 seinen neuen KI-Assistenten vor: den Hera Space Companion. Im Rahmen der Hera-Mission sollen nicht nur Asteroideneinschläge auf die Erde verhindert, sondern auch wissenschaftliche Erkenntnisse aus dem All für die Öffentlichkeit zugänglich gemacht werden.
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Hera (c) Microsoft

Seit Jahrzehnten erforscht die Wissenschaft unser Universum: vom ersten Schritt eines Menschen auf dem Mond bis hin zu Bildaufnahmen aus den Tiefen des Alls. Obwohl die Faszination für den Weltraum groß ist, sprengt der Kosmos mit seiner Größe und Komplexität zugleich unsere Vorstellungskraft.

Genau hier setzt Microsoft Österreich mit seinem neuen Weltraumprojekt an. Die im Oktober gestartete Hera-Mission hat das Ziel, die Erde vor potenziellen kosmischen Bedrohungen zu schützen. Darüber hinaus bringt sie mit dem interaktiven Hera Space Companion eine KI-gestützte Plattform, die Echtzeiteinblicke in das Weltall liefert und so das Wissen und die Begeisterung für den Weltraum in die breite Öffentlichkeit trägt.

Hera soll Asteroide abwehren

Im Oktober dieses Jahres startete Microsoft Österreich gemeinsam mit der Raumfahrtagentur JAXA (Japan Aerospace Exploration Agency) und der NASA (National Aeronautics and Space Administration) das Hera-Projekt. Ziel des Projekts ist der Aufbau eines planetaren Verteidigungssystems, um die Erde vor potenziellen Asteroideneinschlägen zu schützen. Laut Microsoft handle es sich bei Hera um die weltweit erste Testmission zur Abwehr von Asteroiden – auch bekannt als „Planetary Defense“.

Das Hera-Projekt basiert auf den Erkenntnissen der NASA-DART-Mission von 2022, die erfolgreich zeigte, dass Asteroiden gezielt von ihrer Bahn abgelenkt werden können. Mit diesem Wissen entwickelt Hera technologische Lösungen, um Asteroidenabwehr in die Praxis umzusetzen. Zudem wird das Projekt erstmals ein binäres Asteroidensystem detailliert erforschen und so neue wissenschaftliche Einblicke liefern.

Microsoft: „Beginn einer neuen Ära im Austausch wissenschaftlicher Erkenntnisse“

Das Hera-Projekt verfolgt nicht nur das Ziel der planetaren Verteidigung, sondern soll auch der breiten Öffentlichkeit Zugang zu den Erkenntnissen der Weltraumforschung ermöglichen. Gemeinsam mit der Europäischen Weltraumorganisation (ESA), Impact AI und Terra Mater Studios entwickelte Microsoft dafür einen interaktiven KI-Assistent. Microsoft beschreibt dies als den „Beginn einer neuen Ära im Austausch wissenschaftlicher Erkenntnisse“.

Der sogenannte Hera Space Companion nutzt Künstliche Intelligenz, um Raumfahrt für alle erlebbar zu machen. Nutzer:innen können sich direkt mit dem virtuellen Assistenten austauschen, Entdeckungen in Echtzeit verfolgen und Einblicke in die Weltraummission gewinnen. Auf diese Weise bringt der Hera Space Companion wissenschaftliche Erkenntnisse zugänglich an die Menschen.

„Hera stellt eine neue Form der Wissenschaftskommunikation dar,“ sagt Markus Mooslechner, Konzeptentwickler bei Terra Mater Studios. „Sie bringt die Faszination der Raumfahrt direkt zu den Menschen und verwandelt den Zugang zur Wissenschaft in ein gemeinsames Erlebnis, das alle nachvollziehen können“.

KI-Plattform liefert neuesten Erkenntnisse der Weltallforschung

Die KI-Plattform des Hera Space Companion basiert auf Microsoft Azure. Bei der Verarbeitung der Anfragen greift der Raumfahrt-Assistent auf die aktuellsten wissenschaftlichen Daten der ESA zu. So werden präzise und aktuelle Antworten gewährleistet, die direkt auf den neuesten Erkenntnissen der Weltraumforschung basieren.

„Mit Hera haben wir gezeigt, dass Wissenschaft für alle zugänglich und spannend sein kann“, sagt Hermann Erlach, General Manager von Microsoft Österreich. „Dieses Projekt zeigt, dass KI nicht nur Lösungen für die Herausforderungen von heute bietet, sondern auch das Potenzial hat, die Art und Weise, wie wir Wissen erwerben und teilen, grundlegend zu verändern“.

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Lilly Eichinger, Gründerin und CEO von Satellives: Der erste Flug ihres modularen Satelliten ist für Q1 2029 geplant. | (c) brutkasten / Haris Dervisevic

Wer heute im All etwas anderes vorhat als Erdbeobachtung oder Kommunikation, stößt schnell an eine Wand. „Wenn du irgendetwas im All machen willst, egal ob Experimente, Manufacturing, Datenspeicherung oder eine Plattform für Quantenkommunikation, dann hast du keine Infrastruktur“, sagt Lilly Eichinger, Gründerin und CEO von Satellives. „Es gibt kaum Plattformanbieter.“ Bisher führe der Weg für solche Missionen im Wesentlichen über die ISS. Deren Betrieb soll 2030 enden, kommerzielle Nachfolgestationen sind in Entwicklung, aber noch keine im Regelbetrieb.

In diese Lücke will das Tullner Startup. Der Ausgangspunkt war das Ergänzungsstudium Extended Studies on Innovation am Innovation Incubation Center (i²c) der TU Wien, wo Eichinger die Idee entwickelte. Kunst und Philosophie hatte sie vor ihrem Physik- und Architekturstudium in Wien studiert.

Der Leporello-Satellit

Das Produkt ist ein flacher Satellit, der aus einzelnen Einheiten besteht: den Tiles, jede fünf Zentimeter hoch und etwa so groß wie eine Pizzaschachtel. „Es sieht aus wie Kacheln, im Grunde wie Solarpaneele, die sich im Orbit entfalten“, sagt sie. „Aber es sind keine Solarpaneele. Es sind voll funktionsfähige Satelliten.“

Der Kniff steckt im Scharnier. Die Einheiten sind verbunden und übereinander gestapelt, ähnlich einem Leporello. Gestapelt passen sie in einen handelsüblichen CubeSat-Dispenser, was die Startkosten drückt. Im Orbit entfalten sie sich zu einer langen Kette: „Wir nennen sie Mosaics Satellites.“

Ein Mosaic von Satellives | (c) Satellives

Der technische Kernclaim betrifft Energie. Pro Einheit könne man bei gleichem Gewicht viermal so viel Energie speichern wie ein durchschnittlicher CubeSat, sagt Eichinger. Der Wert beruht auf eigenen Berechnungen und ist im Flug nicht demonstriert. „Das Einzige, was es im All unbegrenzt gibt, ist Energie.“ Nur lasse sie sich kaum nutzen: Bei CubeSats sei nicht das Einsammeln das Problem, sondern der fehlende Platz für Batterien. Wer energiehungrige Missionen fliegen wolle, habe deshalb nur schlechte Optionen. „Entweder du baust einen 50-Millionen-Dollar-Satelliten, was fast niemand kann, oder du kannst es nicht.“

Dazu kommt Modularität. „Die meisten Satelliten sind One-Trick-Ponys“, sagt Eichinger. An die Plattform lassen sich dagegen Produktionsboxen andocken. Zwei Tiles würden nach ihrer Rechnung reichen, um einen kleinen 3D-Drucker dauerhaft zu versorgen und gleichzeitig als Plattform für Quantenkommunikation oder Datenspeicherung zu dienen.

Flache Satelliten an sich sind nicht neu, das räumt Eichinger ein: Starlink stapelt sie längst, weil sich so Startkosten sparen lassen. Neu sei die Kombination aus flachem Formfaktor und echter Modularität. Das Patent dafür ist nach ihren Angaben bei der WIPO und in Österreich angemeldet, zunächst bewusst auf ihren Namen und nicht auf die Gesellschaft. Ende Juli wurde es an die Gesellschaft übertragen. Ab einem gewissen Punkt, sagt sie, mache staatsnahe oder fremdgehaltene IP ein Unternehmen für Investor:innen unattraktiv.

Gegen den Hype

Rechenzentren im Orbit sind für Satellives selbst ein Zielmarkt. Beim Hype darum bremst Eichinger trotzdem. „Alle sagen: Bringt die Datenspeicher ins All, dort ist es kalt. So funktioniert das nicht.“ Kühlung sei auch oben nötig. Wäre das der einzige Punkt, sagt sie, bräuchte es den Orbit gar nicht: „Warum bringt man die Daten dann nicht in die Arktis? Dort kann man sie kühlen.“ Der größte Engpass sei das Wärmemanagement: Im Vakuum lasse sich ein Rechenzentrum nur schwer kühlen. Dazu kämen Verarbeitung und Downlink per Laserkommunikation, beides brauche kontinuierlich hohe Energie. Ein riesiges und künftig sehr relevantes Geschäftsfeld sei es dennoch.

Satellives-Gründerin Lilly Eichinger im Gespräch mit brutkasten-Chefredakteur Martin Pacher. (c) brutkasten / Haris Dervisevic

Verglühen lassen will sie nichts. „Wir planen, zu 100 Prozent nachhaltig zu operieren.“ Der übliche Wiedereintritt am Missionsende erzeuge giftige Gase. „Okay, nicht ein einzelner CubeSat. Aber wenn es eine Million sind oder zehntausend im Jahr, dann summiert sich das.“ Beschädigte Tiles sollen stattdessen über einen Reentry-Service zurückkommen und recycelt werden.

Kapitalbedarf

Firmensitz ist Tulln, weil Satellives über das AplusB-Scale-up-Programm vom accent Inkubator begleitet wird, bis Ende Januar 2027. Das Headquarter soll langfristig in Wien liegen. Das Kernteam umfasst laut Website vier Personen: neben Eichinger als CEO ein Technical Co-Founder, ein Operations Co-Founder und eine weitere Person im Bereich Operations.

Der Kapitalbedarf: rund 1,6 Millionen Euro für 18 Monate. Die Hälfte davon soll aus Förderungen und von Business Angels kommen. „Wir arbeiten da gerade wirklich zehn Stunden am Tag dran“, sagt Eichinger. Erst mit dem Geld könne man Ingenieur:innen einstellen und vom Prototyping in den echten Bau wechseln. Dazu sucht das Startup 25.000 bis 50.000 Euro für die Patentanmeldung in weiteren Ländern.

Das Ziel: zwei Einheiten, erste On-Orbit-Demonstration in Q1 2029, die bereits Pilotkund:innen bedienen soll. Das Fernziel formuliert sie größer. „Österreich kann für Space das werden, was Estland für die Digitalisierung ist. Es ist ein kleines Land, niemand hätte erwartet, dass Estland zum digitalen Hub wird. Aber sie sind es geworden, und sie rocken es.“

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