Der Orbit als Labor: Suborbitalmissionen, KI & OPC UA

Das TEXUS-Programm („Technological EXperiments Under Space Conditions“), das 1976 von der Vorgängerorganisation der Deutschen Raumfahrtagentur ins Leben gerufen wurde, ist bis heute eine zentrale Plattform an der Spitze der Schwerelosigkeitsforschung. Trotz seiner langen Geschichte passt sich TEXUS kontinuierlich den sich wandelnden Anforderungen seiner wissenschaftlichen Nutzer an. Um modernste Leistungsfähigkeit und Zuverlässigkeit sicherzustellen, werden veraltete Technologien regelmäßig durch neue, effizientere Lösungen ersetzt.

Darüber hinaus hat das Programm mit zunehmender Komplexität der Experimentanlagen innovative Methoden zur Experimentsteuerung eingeführt. In diesem Vortrag wird ein aktuelles Beispiel dieser Entwicklungen vorgestellt – mit besonderem Fokus auf die entscheidende Schnittstelle zwischen Bodensteuerung und dem weltraumgebundenen Experiment.

Was passiert, wenn zwei Flüssigkeiten ohne die Wirkung der Schwerkraft miteinander reagieren? Unser internationales Forschungsteam untersucht, wie sich chemische Reaktionsfronten unter Bedingungen der Schwerelosigkeit verhalten – ähnlich denen im Weltraum. Die untersuchten Reaktionen spielen eine zentrale Rolle in Technologien wie Bodenregeneration, CO₂-Speicherung und der Herstellung feiner Partikel für Hochleistungsmaterialien.

In der Mikrogravitation, wo Auftrieb und Sedimentation verschwinden, können Forschende Effekte beobachten, die auf der Erde verborgen bleiben. Die Ergebnisse liefern nicht nur neue Erkenntnisse für innovative Synthesewege und zukünftige Reaktorkonzepte im Weltraum, sondern helfen auch, einfachere und schnellere Computermodelle zur Verbesserung nachhaltiger Technologien auf der Erde zu entwickeln.

Wie verändert Künstliche Intelligenz die Raumfahrt? Unser Projekt zeigt: KI ist mehr als ein Trend – sie löst konkrete Herausforderungen in der Missionsvorbereitung und bei der Steuerung von Experimenten. Wir berichten, wie wir OPC UA mit LLMs (Large Language Models) kombiniert haben, um eine sichere, nachvollziehbare und flexible Interaktion mit komplexen wissenschaftlichen Nutzlasten zu ermöglichen.

Im Mittelpunkt stehen die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler: Ihre Workflows, Fragen und Erwartungen haben jede Facette der Lösung geprägt. Seien Sie live dabei und erhalten Sie Einblicke in Architektur, Prototypen und Erfahrungen an der Schnittstelle zwischen Payload-Design und KI-Entwicklung.

Wir berichten, wie wir eine Sammlung spezialisierter ChatGPT-Assistenten zusammen mit OPC UA eingesetzt haben, um Forschenden die fernbediente Steuerung des Experimentmoduls per natürlicher Sprache zu ermöglichen – einschließlich der Integration von KI-Funktionen in unser Payload-Portal für einen benutzerfreundlichen, webbasierten OPC-UA-Zugang.

Moderation: Anja Van Bocxlaer, Think WIoT & Stefan Hoppe, OPC Foundation