Im Rahmen der NASA-Mission AI Chips to Space werden photonische KI-Chips, entwickelt von der University of Florida (UF) in Zusammenarbeit mit der NASA, dem Massachusetts Institute of Technology (MIT), Vanguard Automation und dem Fraunhofer Heinrich-Hertz-Institut (HHI), auf der Internationalen Raumstation (ISS) getestet. Die Mission untersucht, wie photonische Halbleitertechnologien den extremen Bedingungen des Weltraums standhalten und ebnet damit den Weg für weltraumtaugliche KI-Hardware.
Photonikforschung unter Weltraumbedingungen
Die Chips sind Teil des NASA-Programms Materials International Space Station Experiment (MISSE-21), das Materialien und elektronische Bauelemente über mehrere Monate im Orbit testet. Ziel ist es, zu analysieren, wie Strahlung, atomarer Sauerstoff und starke Temperaturschwankungen photonische Systeme beeinflussen. Die Ergebnisse sollen wichtige Erkenntnisse für die Entwicklung strahlungsresistenter Hochleistungsrechner und Kommunikationssysteme liefern, die in zukünftigen Satelliten oder autonomen Raumfahrzeugen eingesetzt werden können.
Das Fraunhofer HHI liefert für die Mission die Indiumphosphid-(InP)-basierten Laser-Dies, die als zentrale Lichtquelle in den photonischen Chips fungieren. Diese Bauelemente wurden von der Photonic Laser Group (LAS) am Fraunhofer HHI entwickelt und hergestellt. Sie erzeugen Licht im Infrarotbereich, das in die photonischen Chips eingekoppelt wird, und sind damit essenziell für die optische Signalverarbeitung innerhalb der integrierten photonischen Schaltkreise. InP-Laser-Dies zählen zu den Schlüsseltechnologien für die nächste Generation photonischer Kommunikations- und Rechensysteme.
Internationale Zusammenarbeit
Die photonischen KI-Chips vereinen die Expertise mehrerer internationaler Partner: Die Siliziumplattformen stammen von AIM Photonics, während die optische Verbindung der Komponenten über Photonic Wire Bonds (PWB) von Vanguard Automation realisiert wurde. Die University of Florida koordinierte das Projekt und führte Design sowie Integration der Module gemeinsam mit dem MIT und der Nanoscale Research Facility (NRF) durch. Die InP-Laser-Dies des Fraunhofer HHI vervollständigen das System und bilden die zentrale Lichtquelle innerhalb der photonischen Architektur.
Die Chips werden für mehrere Monate im All verbleiben. Die Auswertung der Messergebnisse ist für 2027 geplant und soll Aufschluss über Zuverlässigkeit, Alterung und Performance photonischer Systeme unter Weltraumbedingungen geben – und damit eine neue Grundlage für Forschung und Entwicklung in der Raumfahrt-Photonik schaffen.
Weitere Informationen zur Mission finden Sie in der Pressemitteilung der University of Florida.