Está previsto que SONATE-2, un nanosatélite desarrollado por JMU, se lance en marzo de 2024 para probar nuevas tecnologías de inteligencia artificial y otros sistemas avanzados en el espacio. Gestionado desde el Centro de Control de Misión de JMU, tiene como objetivo mejorar las capacidades de exploración espacial autónoma, con una importante participación de los estudiantes en su desarrollo y operación.
Está previsto que SONATE-2, un nanosatélite desarrollado por JMU Würzburg, se lance en marzo de 2024 para probar tecnologías de inteligencia artificial en el espacio.
Después de más de dos años de desarrollo, el nanosatélite SONATE-2 está a punto de ser lanzado. Está previsto que un cohete despegue y entre en órbita en marzo de 2024. El satélite fue diseñado y construido por un equipo dirigido por el ingeniero aeroespacial Profesor Hakan Kayal de la Julius-Maximilians-Universität (JMU) de Würzburg en Baviera, Alemania.
JMU lleva unos 20 años desarrollando misiones de satélites pequeños. SONATE-2 marca ahora otro punto culminante.
El satélite probará nuevas tecnologías de hardware y software de inteligencia artificial (IA) en el espacio cercano a la Tierra. El objetivo es utilizarlo para detectar automáticamente anomalías en planetas o asteroides en el futuro. El Ministerio Federal de Economía financia el proyecto con 2,6 millones de euros.
Un modelo del nanosatélite SONATE-2, aquí representado artísticamente en órbita. Crédito: Hakan Kayal/Universidad de Würzburg
Entrenando la IA a bordo del satélite
Hay pocos proyectos comparables, afirma Hakan Kayal: “Lo que hace especial a nuestra misión es que la IA se entrena a bordo. Normalmente, esta formación se realiza en la Tierra con potentes ordenadores. Pero esta estrategia no encaja en los planes que tiene en mente el profesor de la JMU.
Kayal da un ejemplo: “Supongamos que en el futuro un pequeño satélite investigará un nuevo asteroide en el sistema solar. No se le puede capacitar para esta tarea en el campo, porque el tema de la investigación es en gran parte desconocido. No hay datos de entrenamiento, por lo que las mediciones y registros deben realizarse en el campo”.
Enviar estos datos primero a la Tierra y luego entrenar la IA por control remoto llevaría demasiado tiempo para misiones lejos de la Tierra. Un mayor nivel de autonomía respaldado por IA directamente a bordo sería más poderoso. Esto permitiría detectar objetos y fenómenos interesantes en el asteroide mucho más rápido.
El satélite SONATE-2 de Würzburg tiene aproximadamente el tamaño de una caja de zapatos. Aquí se despliegan sus paneles solares. Crédito: Robert Emmerich/Universidad de Würzburg
SONATE-2 prueba muchas otras tecnologías
El equipo de Kayal quiere probar si tales escenarios pueden realizarse en principio en SONATE-2 utilizando procedimientos y métodos recientemente desarrollados, inicialmente en órbita terrestre. Cuatro cámaras a bordo proporcionan las imágenes necesarias para el entrenamiento: la IA aprende primero, entre otras cosas, sobre patrones geométricos convencionales en la superficie de la Tierra. Este conocimiento le ayuda a encontrar anomalías por su cuenta.
A bordo de SONATE-2 se encuentran otras tecnologías de satélites pequeños que se probarán en órbita. Entre ellos se incluyen un sistema automático de detección y registro de rayos, así como un sistema de propulsión eléctrica, desarrollado en colaboración con la Universidad de Stuttgart. «En términos de complejidad, SONATE-2 no tiene paralelo entre los nanosatélites», afirma Kayal.
Mucha tecnología para la comunicación con el satélite: el Mission Control Center en el campus Hubland de la Universidad de Würzburg. Crédito: Robert Emmerich/Universidad de Würzburg
Centro de Control de Misión en el Campus Universitario
Si el proyecto continúa según lo previsto, SONATE-2 se pondrá en órbita en un cohete SpaceX desde la costa oeste de Estados Unidos en marzo de 2024. En las últimas semanas, el satélite ha demostrado que puede soportar las condiciones extremas del espacio. misión durante varias pruebas de resistencia. Por ejemplo, en una simulación de lanzamiento, todos los tornillos, uniones soldadas y uniones pegadas resistieron las enormes tensiones mecánicas del lanzamiento de un cohete.
SONATE-2 es el llamado modelo cubesat 6U+. Tiene aproximadamente el tamaño de una caja de zapatos y pesa alrededor de 12 libras.
Después del lanzamiento, la comunicación con el satélite se realizará desde Würzburg. Al igual que el modelo SONATE anterior, este satélite será operado por el Centro de Control de Misión en el campus de Hubland. El equipo tiene como objetivo un tiempo de funcionamiento de un año. «Sin embargo, esperamos que el satélite funcione durante más tiempo», afirma Kayal.
Hakan Kayal, profesor de Astronáutica en el Centro de Control de Misiones de Satélites de la Universidad de Würzburg. Crédito: Robert Emmerich/Universidad de Würzburg
Proyecto satélite ofrece campo de trabajo para estudiantes
Un equipo de seis personas trabajó en el desarrollo de los sistemas terrestre y satelital; El líder del proyecto es el Dr. Oleksii Balagurin. Además, participaron muchos estudiantes, por ejemplo como asistentes de investigación o como parte de sus tesis finales. Los estudiantes también pueden continuar trabajando en la misión del satélite: durante la fase operativa, el centro de control implementa y prueba constantemente nuevo software en SONATE-2.
