Ein neuartiges Abschirmungsmaterial wird den KI-Grafikprozessor Jetson Orin NX von Nvidia in der Erdumlaufbahn schützen. Der Minicomputer soll demnächst mit der Transporter 11-Mission von SpaceX starten (Bildnachweis: CSC/Aethero).
AI steht kurz davor, einen großen Sprung zu machen und die letzte Grenze zu erobern. Ein Nvidia Jetson Orin NX-Chip, einer der beliebtesten KI- und Edge-Computing-GPUs, wird demnächst mit der Transporter 11-Mission von SpaceX ins All fliegen.
Während die KI in den letzten Jahren die Welt im Sturm erobert hat, wurde die Technologie in der Umlaufbahn nur langsam eingeführt. Außerhalb der Erdatmosphäre werden Satelliten von ionisierten Partikeln und kosmischen Strahlen getroffen, die ihre Elektronik bedrohen. Damit Computer im Weltraum überleben können, müssen sie gehärtet sein – aus widerstandsfähigen Materialien bestehen und so konstruiert sein, dass sie hohen Strahlungsdosen standhalten. Doch es dauert Jahre, einen Computer weltraumtauglich zu machen. Satellitenhersteller müssen daher oft mit veralteten Prozessoren auskommen.
Die in Georgia ansässige Cosmic Shielding Corporation (CSC), eine Ausgründung der schwedischen Chalmers University of Technology, glaubt, eine Lösung für dieses Problem zu haben. Das Unternehmen hat ein spezielles Nanokomposit-Metamaterial zur Abschirmung entwickelt – eine Art Polymer, das mit Nanopartikeln durchsetzt ist (die genaue Zusammensetzung ist ein Geschäftsgeheimnis) -, das die geladenen Teilchen in ihrem Lauf aufhält.
CSC hat das leichte Material bereits in Teilchenbeschleunigern auf der Erde und während eines achtmonatigen Experiments auf der Internationalen Raumstation getestet. Mit Transporter 11 – einer SpaceX-Mission, die bereits diesen Freitag (16. August) starten könnte – wird die Abschirmung jedoch zum ersten Mal einen echten KI-Computer bei einer Weltraummission schützen.
„Dies wird der schnellste KI-Computer sein, der jemals in den Weltraum gebracht wurde“, sagte Yanni Barghouty, Mitbegründer und CEO von CSC, gegenüber kosmischeweiten.de. „Das Ziel dieser Mission ist es einfach, den erfolgreichen Betrieb eines KI-fähigen Nvidia-Grafikprozessors im Orbit mit minimalen bis gar keinen Fehlern im Betrieb zu demonstrieren.“
Der Grafikprozessor wird an Bord eines Würfelsatelliten fliegen, der von dem in San Francisco ansässigen Unternehmen Aethero gebaut wurde, einem Hersteller von Hochleistungscomputern für den Weltraum. Die einzige Aufgabe des Grafikprozessors während seiner viermonatigen Mission in der Erdumlaufbahn wird darin bestehen, mathematische Berechnungen durchzuführen, deren Ergebnisse zur Erde übertragen und sorgfältig überprüft werden.
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„Eine der Hauptauswirkungen der Weltraumstrahlung sind Fehler“, sagte Barghouty. „KI-fähige GPUs sind dafür besonders anfällig, weil sie viele Transistoren haben, die parallel Berechnungen durchführen. Wenn ein Transistor betroffen ist, wirkt sich das oft auf eine ganze Reihe anderer aus.“
Ein erfolgreicher Abschluss des Tests, so hofft Barghouty, wird die Satellitenindustrie in das Zeitalter der KI einführen. CSC sieht bereits eine große Nachfrage nach seiner Abschirmung von etablierten Satellitenherstellern und Erdbeobachtungsanbietern, die hoffen, Bilder direkt an Bord von Satelliten analysieren und verarbeiten zu können. Die Ankunft der KI im Weltraum wird mit Spannung erwartet, da sie eine ganze Reihe neuer Arten von Missionen ermöglichen wird, die eine fortschrittliche Bildanalyse und visuelle Navigation erfordern – zum Beispiel Wartung und Fertigung im Orbit sowie die aktive Beseitigung von Weltraummüll und die Vermeidung von Weltraummüll.
„Jedes einzelne dieser Unternehmen ist daran interessiert, die modernste KI-fähige Hardware einzusetzen“, so Barghouty. „Auf der Erde hat die KI einen massiven Einfluss auf die Effizienz elektronischer Systeme, und die Raumfahrtindustrie will sich das zunutze machen. Jahrelang galt das Mooresche Gesetz nur auf der Erde. Aber mit unserer Technologie wird es auch im Orbit gelten.“
(Moore’s law bezieht sich auf die Beobachtung des amerikanischen Ingenieurs Gordon Moore, dass sich die Rechenleistung integrierter Schaltkreise etwa alle zwei Jahre verdoppelt).
Durch die Abschirmung werden die Computer im Weltraum länger halten, was die Lebensdauer der Missionen verlängert und Kosten spart. Das gleiche Material könnte auch in Raumanzügen und als Strahlenschutz für zukünftige Raumstationen und Mondhabitate verwendet werden, so Barghouty.
„Als Unternehmen arbeiten wir in mehreren Bereichen“, sagte Barghouty. „Ein Erfolg hier wird die Tür auch für andere Anwendungen öffnen.
