Laut dem Hongkonger Bericht „South China Morning Post“ vom 24. Januar nutzt China seine Raumstation „Tiangong“, um verschiedene Chipprozessoren zu testen und technologische Vorteile zu erzielen, während im Bereich der Luft- und Raumfahrttechnik weiterhin Durchbrüche erzielt werden. Solche groß angelegten Chiptests im Orbit sind für Chinas Weltraumambitionen von entscheidender Bedeutung.
Verglichen mit den 250-nm-Prozesschips, die die USA seit Jahrzehnten im Weltraum einsetzen, hat China nicht nur den Test von mehr als 20 Hochleistungschips im 28-nm- bis 16-nm-Prozessbereich bestanden. In Zukunft stehen noch mehr heimische Chiphersteller Schlange, um sich strengen Weltraumtests zu unterziehen. Chinas Ziel ist es, eine Vielzahl von Hochleistungschips zu entwickeln, die über einen langen Zeitraum einen stabilen und zuverlässigen Betrieb im Orbit aufrechterhalten können. Dies ist eine mühsame und herausfordernde Aufgabe.
In dem Bericht wurde ausdrücklich erwähnt, dass für China der derzeit größte Wettbewerbsdruck in diesem Bereich nicht mehr von der National Aeronautics and Space Administration (NASA) ausgeht, sondern von privaten Luft- und Raumfahrtunternehmen, vertreten durch SpaceX. In Zukunft plant China auch den Aufbau eines Satelliten-Internetsystems, um mit „Starlink“ zu konkurrieren. Luft- und Raumfahrtexperten gehen davon aus, dass die weltweite Nachfrage nach leistungsstarken und kostengünstigen Weltraumchips in den nächsten Jahren explodieren wird.
Am 29. April 2021 schickte die Trägerrakete Long March 5B Yao-2 in Wenchang, Hainan, das Tianhe-Kernmodul der Raumstation erfolgreich in die vorgegebene Umlaufbahn. Dies war der erste Start in der Bauphase der chinesischen Raumstation. Bild von ICPhoto
Die South China Morning Post zitierte Wissenschaftler, die direkt an Chinas extraterrestrischem Chipprojekt beteiligt waren, mit den Worten, dass die chinesische Raumstation nun mehr als 100 Computerprozessoren gleichzeitig testen könne. Gleichzeitig haben mehr als 20 neue Hochleistungschips die Tests bestanden, deren Prozessprozesse von 28 nm bis 16 nm reichen. Diese Chips sind viel fortschrittlicher als die, die andere Länder im Weltraum verwenden. Darüber hinaus verfügt China über eine große Anzahl von Tief-Ultraviolett-Lithographiemaschinen und kann auch große Mengen an Chips zu geringen Kosten produzieren.
Wissenschaftler sagen, dass die in Tiangong getesteten Chips vollständig in China entwickelt und hergestellt wurden. Während der Tests lief der Chip auf dem von China unabhängig entwickelten Betriebssystem SpaceOS, das auf Chinas Raumstation und anderen Weltraumeinrichtungen weit verbreitet ist.
In dem Bericht wurde erwähnt, dass die NASA bekannt gegeben habe, dass die Chips, die sie derzeit im Weltraum verwendet, auf 30 Jahre alter Technologie basieren. Beispielsweise verwendet der RAD750-Prozessor im James Webb-Weltraumteleskop, der 2021 in den Weltraum starten soll, einen veralteten 250-nm-Prozesschip mit einer Taktfrequenz von nur 118 MHz, was einem Bruchteil der Taktfrequenz eines typischen Smartphone-Chips entspricht.
Wie wir alle wissen, ist die chinesische Raumstation, bekannt als „Tiangong“, ein von unserem Land gebautes Weltraumlabor auf nationaler Ebene. Diese vollständig selbstgebaute Raumstation hat unserem Land viele Vorteile und Annehmlichkeiten gebracht. Im Gegensatz dazu können zwar ähnliche Experimente auf der Internationalen Raumstation durchgeführt werden, ihre Regeln sehen jedoch vor, dass die teilnehmenden Länder das Recht haben, detaillierte Informationen über alle zur Internationalen Raumstation gesendeten Nutzlasten zu erhalten. Dies wird Unannehmlichkeiten bei Chiptests mit sich bringen, bei denen es um nationale Sicherheit und technische Geheimnisse geht.
Am 28. November 2023 veröffentlichte Chinas bemanntes Raumfahrtprogramm zum ersten Mal ein Panoramafoto des Aufbaus der Raumstation, das von der Besatzung von Shenzhou 16 aufgenommen wurde, die mit einer hochauflösenden Kamera um das Raumschiff herumflog, bevor sie zur Erde zurückkehrte. Veröffentlicht von der Nachrichtenagentur Xinhua (Foto bereitgestellt vom China Manned Space Engineering Office)
Die South China Morning Post stellte unverblümt fest, dass China glaubt, dass sein größter Wettbewerbsdruck nicht mehr von der NASA ausgeht, sondern von privaten Luft- und Raumfahrtunternehmen, vertreten durch SpaceX. Beispielsweise nutzen Starlink-Satelliten eine Vielzahl günstiger kommerzieller Chips, die aufgrund der großen benötigten Stückzahlen eine kurze Lebenserwartung haben.
Erst letztes Jahr beschloss die NASA schließlich, zwei privaten Auftragnehmern die Entwicklung und Herstellung eines neuen Chips für ihre wichtigen zukünftigen Weltraummissionen zu überlassen, darunter bemannte Mondlandungen und die Erforschung des Mars. Der neue Chip, der auf der Open-Source-RISC-V-Architektur basiert, wird 100-mal schneller sein als bisherige Prozessoren und soll im nächsten Jahr auf den Markt kommen.
Ein Projektteam der China Academy of Space Technology veröffentlichte im vergangenen Dezember einen von Experten begutachteten Artikel in der Fachzeitschrift Spacecraft Environmental Engineering, in dem es heißt, dass bald weitere inländische Chiphersteller antreten werden, damit ihre Spitzenprodukte strenge Weltraumtests bestehen.
„Die Durchführung groß angelegter Chiptests im Orbit ist eine mühsame und herausfordernde Aufgabe, aber für Chinas schnell wachsende Weltraumambitionen von entscheidender Bedeutung.“ In dem Bericht wurde das Projektteam mit dem Hinweis zitiert, dass der Umfang der Arbeit Chinas an der Raumstation viel größer sei als bei früheren Plattformtests auf Satelliten.
In diesem Papier wird jedoch auch darauf hingewiesen, dass Chinas Luft- und Raumfahrtingenieure ständig die Balance zwischen „Fortschritt“ und „Vorsicht“ abwägen. Einerseits hoffen sie, mithilfe fortschrittlicher Technologien wie künstlicher Intelligenz höhere Verarbeitungskapazitäten zu erhalten, die für neue Weltraumanwendungen erforderlich sind. Andererseits werden sie mit zunehmender Anzahl von Transistoren auf einem Chip anfälliger für Störungen durch hochenergetische Teilchen im Universum, was sich auf die Genauigkeit von Berechnungen und Informationsspeicherung auswirkt.
Das chinesische Team erklärte, dass Chinas Ziel darin bestehe, verschiedene Hochleistungschips zu entwickeln, damit diese Chips über einen langen Zeitraum einen stabilen und zuverlässigen Betrieb im Orbit aufrechterhalten könnten. Gleichzeitig plant China den Aufbau eines Satelliten-Internetsystems als Konkurrenz zu „Starlink“, sodass chinesische Satelliten nicht nur Kommunikationsfunktionen übernehmen, sondern auch Sensoren zur Überwachung der Erde und des Weltraums tragen können. Einige chinesische Luft- und Raumfahrtexperten gehen davon aus, dass die weltweite Nachfrage nach leistungsstarken, kostengünstigen Weltraumchips in den nächsten Jahren explodieren wird.