KI erobert den Weltraum

Künstliche Intelligenz wird zu einer Schlüsseltechnologie der neuen Space-Economy. Denn die Wertschöpfung im Weltraum verschiebt sich zunehmend von Hardware hin zu Daten.

Satelliten erzeugen Datenströme im Exabyte-Massstab, Megakonstellationen umfassen Tausende Einheiten, und die Geschwindigkeit der Operationen übersteigt immer öfter die menschliche Entscheidungsfähigkeit. KI ermöglicht deshalb autonome Prozesse, fortgeschrittene Datenanalysen und Rechenleistung direkt im Orbit.

Schon heute entsteht ein grosser Teil des wirtschaftlichen Nutzens durch satellitengestützte Dienste – entweder indem Daten im All erhoben oder via Satelliten übertragen werden. Die Dimensionen wachsen rasant: Das Earth Observing System der Nasa umfasst bereits rund 100 Petabyte und soll bis 2030 auf 320 Petabyte anwachsen.

Europas Copernicus-Programm stellt mehr als 78 Petabyte Daten online bereit. Bis 2030 könnte das Datenvolumen zwischen Erde und Weltraum 500 Exabyte übersteigen.

Das wirtschaftliche Potenzial ist gross. Laut Accenture betrachten mehr als 80 Prozent der befragten Führungskräfte weltraumgestützte Technologien als wichtigen Treiber für Wachstum und Differenzierung. Im Tagesgeschäft nutzen sie bislang jedoch nur 18 Prozent. Rund 70 Prozent der Erdbeobachtungsdaten sind inzwischen öffentlich verfügbar und eröffnen Unternehmen neue Anwendungen.

KI greift dabei immer früher in die Datenverarbeitung ein. Satelliten können bereits an Bord entscheiden, welche Informationen relevant genug sind, um zur Erde übertragen zu werden. Das ist etwa bei der schnellen Erkennung von Naturgefahren wichtig. Statt riesige Datenmengen vollständig herunterzuladen, können Systeme im Orbit vorsortieren, priorisieren und damit Reaktionszeiten verkürzen.

Ein weiteres Beispiel ist die Präzisionslandwirtschaft. Satelliten-, Drohnen- und Sensordaten liefern nahezu in Echtzeit Informationen über Felder, Pflanzen und mögliche Ernteausfälle. KI kann daraus konkrete Handlungsempfehlungen ableiten.

Weltweit zeigt rund jeder fünfte Landwirt Bereitschaft, für KI-basierte Entscheidungssysteme zu bezahlen, die Weltraumdaten integrieren. Langfristig könnte sich die Beziehung zwischen KI und Raumfahrt sogar umkehren.

Dann geht es nicht mehr nur darum, wie KI die Raumfahrt verändert, sondern wie der Weltraum selbst zur Infrastruktur für KI wird. Satellitenkonstellationen im niedrigen Erdorbit könnten künftig als Cloud- und Rechenzentren dienen und damit Grenzen terrestrischer Infrastruktur umgehen.

Das US-Unternehmen Starcloud plant eine Konstellation von rund 88 000 Satelliten mit einer Rechenleistung von etwa 20 Gigawatt. Eine der grössten technischen Herausforderungen solcher Space-based Data-Center ist das Wärmemanagement.

Hier setzt die Zürcher Sirin Orbital Systems AG an. Mit der geplanten Eliod-Mission sollen autonome Robotersysteme Solarpaneele und Wärmeabgabesysteme inspizieren, warten und reparieren sowie ausgefallene Recheneinheiten wie GPUs ersetzen. Vorgesehen ist ein kostengünstiges Netzwerk aus Cubesats mit Robotikarmen und intelligenten Kamerasystemen.

Die Verbindung von KI und Raumfahrt geht damit weit über effizientere Satelliten hinaus. KI macht Weltraumsysteme autonomer – und der Weltraum könnte im Gegenzug zu einem Teil der KI-Infrastruktur von morgen werden.