SONATE-2是JMU开发的一颗超小型卫星，计划于2024年3月发射，用于测试新型人工智能技术和其他先进的太空系统。该卫星由JMU的任务控制中心管理，旨在提高自主太空探索能力，其开发和运行有大量学生参与。

SONATE-2是由维尔茨堡JMU开发的一颗超小型卫星，计划于2024年3月发射，用于在太空中测试人工智能技术。经过两年多的开发，超小型卫星 SONATE-2 即将发射。预计将于2024年3月由火箭送入轨道。该卫星由德国巴伐利亚州维尔茨堡朱利叶斯-马克西米利安大学（JMU）航空航天工程师哈坎-卡亚尔教授领导的团队设计和制造。

JMU 开发小型卫星任务已有约 20 年的历史。现在，SONATE-2 的诞生标志着又一个高潮。

卫星将在近地空间测试新型人工智能（AI）硬件和软件技术。目标是在未来利用它自动探测行星或小行星上的异常现象。联邦经济事务部为该项目提供了 260 万欧元的资助。

SONATE-2 超小型卫星的模型，这里是在轨道上的艺术描绘。图片来源：Hakan Kayal /维尔茨堡大学

在卫星上训练人工智能

Hakan Kayal 说："我们任务的独特之处在于在卫星上训练人工智能。通常，这种训练是在地球上用强大的计算机完成的。"

但这种策略并不符合这位 JMU 教授心目中的计划。卡亚尔举了一个例子："假设一颗小型卫星将在未来调查太阳系中的一颗新小行星。由于调查对象在很大程度上是未知的，因此无法在地面上对它进行训练。没有训练数据，因此必须在地面上进行测量和记录"。

首先将这些数据发送到地球，然后通过远程控制训练人工智能，这对于远离地球的任务来说需要很长时间。由直接搭载的人工智能支持的更高水平的自主性将更加强大。它能更快地探测到小行星上有趣的物体和现象。

维尔茨堡 SONATE-2 卫星只有鞋盒大小。它的太阳能电池板折叠在这里。图片来源：Robert Emmerich / 德国维尔茨堡大学

SONATE-2 测试许多其他技术

卡亚尔的团队希望利用新开发的程序和方法，测试 SONATE-2 是否能在原则上实现这些方案，最初是在地球轨道上进行。卫星上的四台相机提供了训练所需的图像： 人工智能首先学习地球表面的常规几何图案等。然后，这些知识会帮助它自己发现异常。

在 SONATE-2 号卫星上，还有其他小型卫星技术将在轨道上进行测试。其中包括自动探测和记录闪电的系统，以及与斯图加特大学合作开发的电力推进系统。卡亚尔说："就复杂程度而言，SONATE-2 在超小型卫星中是无与伦比的。"

维尔茨堡大学 Hubland 校区的任务控制中心采用了大量与卫星通信的技术。图片来源：Robert Emmerich /维尔茨堡大学

如果项目继续按计划进行，SONATE-2 将于 2024 年 3 月由 SpaceX 火箭从美国西海岸发射进入轨道。最近几周，这颗卫星在各种耐力测试中证明了自己能够承受太空任务的极端条件。例如，在发射模拟中，所有的螺丝、焊接接头和胶粘连接都经受住了火箭发射时巨大的机械应力。

SONATE-2 是一个所谓的 6U+ 立方体卫星模型。它只有鞋盒大小，质量约为 12 千克。发射后，将从维尔茨堡与卫星进行通信。与之前的 SONATE 模型一样，这颗卫星将由位于 Hubland 校园内的任务控制中心操作。团队的目标是卫星运行一年。"不过，我们希望这颗卫星能工作更长时间。"

维尔茨堡大学宇航学教授哈坎-卡亚尔（Hakan Kayal）在卫星任务控制中心。图片来源：罗伯特-埃默里希/维尔茨堡大学

卫星项目为学生提供工作环境

一个由六人组成的团队致力于卫星和地面系统的开发，项目负责人是 Oleksii Balagurin 博士。此外，许多学生也参与其中，例如作为研究助理或作为毕业论文的一部分。学生们还可以继续参与卫星任务： 在运行阶段，控制中心不断在 SONATE-2 上实施和测试新软件。