In der Schweiz entwickelte Technologie an Bord des Satelliten «Smile» soll Geheimnisse der Sonnenstürme entschlüsseln

Am 19. Mai um genau 05.52 Uhr Schweizer Zeit wird der Satellit «Smile» die Atmosphäre durchstossen. An Bord trägt er das Gewicht von acht Jahren Schweizer Präzisionsarbeit. Dies ist nicht einfach ein weiterer Start, sondern eine entscheidende Auseinandersetzung mit der unbändigen Kraft der Sonne. Geladene Teilchen rasen mit unglaublichen 2 Millionen Kilometern pro Stunde auf unseren Planeten zu und bedrohen die Grundfesten unserer modernen Existenz. Die Mission ist zwar ein Gemeinschaftsprojekt der europäischen und chinesischen Raumfahrtagenturen, doch das Herzstück ihrer Bildgebung ist «Made in Switzerland». Ein von der Fachhochschule Nordwestschweiz (FHNW) angeführtes Konsortium hat sich fast ein Jahrzehnt lang auf diesen Moment vorbereitet. Für André Csillaghy und sein Team steht viel auf dem Spiel. Der Start bildet den Abschluss von 2920 Tagen Entwicklung, Tests und gespannter Erwartung. Die Mission soll erstmals das Magnetfeld der Erde sichtbar machen und so einen unsichtbaren Schutzschild in einen messbaren Datensatz verwandeln, der die Vorhersage des Weltraumwetters revolutionieren könnte.

Ein gerade einmal 30 mal 40 Zentimeter grosses Paneel entscheidet über den Erfolg der Mission oder einen Verlust in Millionenhöhe. Im unerbittlichen Vakuum des Weltraums schwanken die Temperaturen drastisch: von sengenden 160 °C bei direkter Sonneneinstrahlung bis zu klirrenden -200 °C im Schatten. Damit die Röntgendetektoren des Satelliten funktionieren, müssen sie konstant auf frostigen -110 °C gehalten werden. Dieses scheinbar unmögliche thermische Gleichgewicht stellt der «Rocket Science»-Radiator sicher, ein in Windisch entwickeltes technisches Meisterwerk. Ohne dieses in der Schweiz hergestellte Kühlsystem wäre der Soft X-ray Imager (SXI) nichts weiter als Weltraumschrott. Das FHNW-Team hat zusammen mit Partnern wie KOEGL Space und Space Acoustics eine Lösung entwickelt, die diesen Temperaturextremen trotzt. Der Radiator ist die lebenserhaltende Komponente der Mission und sorgt dafür, dass die empfindlichsten Instrumente, die je zur Überwachung der Magnetosphäre ins All geschickt wurden, trotz der unerbittlichen Strahlung der Sonne funktionieren. Diese kompakte Komponente, der die gesamte Bildausgabe der Mission anvertraut ist, zeugt von der Leistungsfähigkeit der Schweizer Fertigung.

Künstliche Intelligenz ist heute die wichtigste Linse, durch die wir den Kosmos betrachten. Herkömmliche Bildgebungsverfahren stossen an ihre Grenzen, wenn sie die gewaltigen und verzerrten Ausmasse der Magnetosphäre der Erde erfassen sollen. Um dieses Problem zu lösen, setzen Schweizer Forschende an der School of Computer Science der FHNW fortschrittliche Deep-Learning-Algorithmen ein, um das Weitwinkelbild des Satelliten zu schärfen. Diese Algorithmen verarbeiten nicht bloss Bilder, sondern rekonstruieren aus Rohdaten die Wirklichkeit. So können Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler die unsichtbaren Wechselwirkungen zwischen Sonnenwind und unserem magnetischen Schutzschild erkennen. Während die Ultraviolettkamera Polarlichter über mehr als 45 Stunden ununterbrochen verfolgen kann, wird das in der Schweiz optimierte Röntgenbildgerät erstmals eine umfassende Karte der äusseren Grenzen der Magnetosphäre liefern. Hier treffen Big Data und Tiefenraum aufeinander. Sobald die Instrumente in Betrieb sind, fliessen die Daten direkt in die Schweiz, wo FHNW-Fachleute die Analyse leiten werden. Wir beobachten den Weltraum nicht mehr nur, sondern nutzen in der Schweiz entwickelte KI, um seine komplexesten Vorgänge in Echtzeit zu entschlüsseln.

Die Bedeutung der Smile-Mission reicht weit über die reine Wissenschaft hinaus: Es geht auch um globale Sicherheit. Sonnenstürme sind nicht einfach Himmelserscheinungen, sondern elektromagnetische Angriffe, die Stromnetze lahmlegen, die GPS-Navigation stören und die Satellitenkommunikation beeinträchtigen können. In einer Zeit, in der die Finanz- und Technologiesektoren der Schweiz vollständig auf die Infrastruktur im Orbit angewiesen sind, hat das Verständnis des Weltraumwetters nationale Priorität. Indem Schweizer Technologie die Mittel zur Vorhersage solcher Stürme bereitstellt, trägt sie zum Aufbau eines Frühwarnsystems für den Planeten bei. Der Erfolg dieser Mission wird den Ruf der Schweiz als Raumfahrtnation festigen, die «mehr leistet, als ihre Grösse vermuten lässt», und die bis heute wichtige Komponenten zu über 50 Weltraummissionen beigesteuert hat. Wenn die Rakete am 19. Mai die Startrampe verlässt, trägt sie mehr als nur Hardware an Bord: Sie steht für das Schweizer Erbe der Präzision und Zuverlässigkeit sowie für das zukunftsgerichtete Engagement, unsere vernetzte Welt zu schützen. Die in den kommenden Monaten gesammelten Daten werden bestimmen, wie wir unsere Technologie in den nächsten Jahrzehnten schützen.