SkyCAM-5: Detektionseinheit sucht nach unidentifizierten Himmelsphänomenen über Universität Würzburg

Etwa 70 Zentimeter hoch ist die Box - die das Kamerasystem SkyCAM-5 enthält. Copyright: Hakan Kayal - Universität Würzburg
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Etwa 70 Zentimeter hoch ist die Box - die das Kamerasystem SkyCAM-5 enthält. Copyright: Hakan Kayal - Universität Würzburg

Etwa 70 Zentimeter hoch ist die Box – die das Kamerasystem SkyCAM-5 enthält.
Copyright: Hakan Kayal – Universität Würzburg

Würzburg (Deutschland) – Auf dem Dach der Universität Würzburg hat das erste von Künstlicher Intelligenz (KI) unterstützte optisch-visuelle Detektions-System zur Suche nach unbekannten Himmelsphänomenen (UFOs/UAP) den Dienst aufgenommen. Mit seiner Grundlagenforschung leistet Prof. Dr. Hakan Kayal Pionier- und Grundlagenarbeit auf dem Gebiet der akademischen Erforschung von unidentifizierten Flugobjekten und Himmelsphänomenen.

„Die meisten dieser Beobachtungen betreffen bekannte Phänomene oder Objekte wie Vögel, Flugzeuge, Satelliten oder Wolken. Bei einem sehr kleinen Anteil bleibt die Ursache aber auch nach intensiver Untersuchung durch Fachleute ungeklärt“, erläutert Dr. Hakan Kayal, Professor für Raumfahrttechnik an der Julius-Maximilians-Universität Würzburg (JMU, s. Abb. l).

Prof. Dr.-Ing. Hakan Kayal

Es sind genau diese unbekannten Himmelserscheinungen, die neuerdings als „Unidentified Aerial Phenomena“ (UAP), also als unidentifizierte Phänomene im Luftraum, den Wissenschaftler seit Jahren beschäftigen und um deren Erforschung er deshlab an seiner Professur einen speziellen Forschungsschwerpunkt etabliert hat: Dort werden technische Systeme entwickelt und betrieben, mit denen sich UAP detektieren, bewerten und analysieren lassen.

Das neueste Produkt dieser Arbeit ist das Kamerasystem „SkyCAM-5“. Aufbauend auf vier Vorgängermodellen, ist es seit wenigen Tagen auf dem Dach eines Universitätsgebäudes am Hubland-Campus nun im Testbetrieb (siehe Titelabbildung).

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Bei „SkyCAM-5“ handelt es sich um eine automatisierte Testplattform, die mittels maßgeschneiderten Bildverarbeitungsalgorithmen kontinuierlich den Himmel beobachtet. Das System kann dort Objekte orten, aber auch kurzzeitige Leuchtphänomene wie Blitze oder Meteore erkennen. Ziel ist es, an diesem System Algorithmen- und Software-Komponenten zur Detektion von UAP zu testen und weiterzuentwickeln.

Um die Zahl von Fehldetektionen zu verringern, kommen Methoden des Maschinellen Lernens zum Einsatz. „Wenn die Kamera bekannte Objekte erfasst, erkennt sie diese mit einem Convolutional Neural Network, klassifiziert sie und legt die entsprechenden Videosequenzen in einer Datenbank ab“, erklärt Kayal. Genau das funktioniere mittlerweile auch schon sehr gut: „SkyCAM-5 hat seit der Aufnahme des Betriebs mehrfach Vögel, Flugzeuge und Hubschrauber korrekt erkannt und eingeordnet. Den Aufwand bei der Auswertung der Kameradaten verringert das erheblich.“

Funktionsweise der Skycam-5 Software zur Detektion von unbekannten Phänomenen. Copyright/Quelle: Hakan Kayal - Universität Würzburg

Funktionsweise der Skycam-5 Software zur Detektion von unbekannten Phänomenen.
Copyright/Quelle: Hakan Kayal – Universität Würzburg

Mit Hilfe der KI soll die SkyCAM mit der Zeit immer „schlauer“ werden und im laufenden Betrieb trainiert. „Stuft sie zum Beispiel einen vorbeifliegenden Schmetterling als unbekannt ein, bekommt sie von Menschenhand beigebracht, dass das Tier mit dem Flatterflug Schmetterling heißt – so wird sie künftig ein Tagpfauenauge korrekt als Schmetterling klassifizieren.

Von SkyCAM-5 automatisch detektierte Objekte am Himmel (Hubschrauber, Fliege auf der Linsenabdeckung, Vogelschwarm) am 15.12.2021. Copyright: H. Kayal

Von SkyCAM-5 automatisch detektierte Objekte am Himmel (Hubschrauber, Fliege auf der Linsenabdeckung, Vogelschwarm) am 15.12.2021.
Copyright: H. Kayal

Für den weiteren Ausbau des UAP-Detektionssystems will Professor Kayal Fördermittel einwerben. Ein nächster Schritt wäre es, eine zweite SkyCAM-5 neben die erste zu platzieren. Eine Bewegung am Himmel würde dann nur gespeichert, wenn sie von beiden Kameras gleichzeitig gesehen wird. Mit einem solchen Doppelkamerasystem lassen sich zum Beispiel Sensorfehler ausschließen, wie sie vereinzelt auftreten können.

Kayal (Abb. l.) und Kollegen planen außerdem spezielle Erweiterungen: „Ich möchte das Kamerasystem gern zusätzlich mit Infrarot-Sensoren ausstatten, um den Himmel auch in einem anderen Spektralbereich beobachten zu können. Von Vorteil wäre außerdem ein Tracking-System in Form eines nachführbaren Teleskops, das sich schnell auf bewegliche Objekte ausrichtet, sie heranzoomt und auf ihrem Weg verfolgt.“

Und noch eine Ausbaustufe weiter gäbe es dann sehr viele solcher Doppelkamerasysteme, die deutschland-, europa- oder weltweit verteilt und miteinander vernetzt sind. „Mit einer solchen Anordnung könnte man bewegliche Objekte über sehr weite Strecken verfolgen.“

Hintergrund
Mit seiner Forschungsarbeit zu UAP leistet Prof. Kayal im akademischen Forschungsbetrieb in Deutschland bislang absolute Pionierarbeit, da sich keine andere Universität dieser Forschungsfeld widmet. Auch bei den renommierten Forschungsinstitutionen wird bislang offiziell keine UFO-Forschung betrieben. So sei dieses Feld „kein Thema für die Grundlagenforschung“, zitiert der Journalist und GreWi-Herausgeber Müller Andreas Müller etwa einen Sprecher der Max-Planck-Gesellschaft in seinem aktuellen Buch „Deutschlands UFO-Akten“. Und auch aus Sicht des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) „gibt es keinen Bedarf, solche (Forschungs-)Aktivitäten zu ergreifen“.

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