Jupiter (Exascale-Supercomputer)

JUPITER (Exascale-Supercomputer)

Der Exascale-Supercomputer JUPITER ist der erste Rechner in Europa, der mehr als eine Trillion (1.000.000.000.000.000.000 = 10¹⁸) Rechenoperationen pro Sekunde ausführen kann, was einer Milliarde Milliarden Operationen pro Sekunde entspricht. Er steht am Forschungszentrum Jülich in nordrhein-Westfalen (Deutschland) und gilt als eines der größten technischen Projekte unserer Zeit. Während normale Computer nur einige Milliarden Berechnungen pro Sekunde schaffen, erreicht JUPITER eine rund tausendmal höhere Leistung. Damit markiert er den Übergang von der Petascale- zur Exascale-Technologie und läutet ein neues Zeitalter des Rechnens ein.

Aufbau und Technik

Der Name JUPITER steht für Joint Undertaking Pioneer for Innovative and Transformative Exascale Research. Finanziert wird das Projekt durch die europäische Initiative EuroHPC Joint Undertaking und durch deutsche Fördergelder, was die führende Rolle Europas im Bereich des Hochleistungsrechnens unterstreicht. Der Supercomputer besteht aus zwei Hauptteilen. Der Booster-Teil enthält etwa 24.000 NVIDIA GH200 Grace Hopper Superchips, die besonders für sehr viele parallele Aufgaben wie große Simulationen oder das Training künstlicher Intelligenz geeignet sind. Der Cluster-Teil besitzt über 1.300 Rechenknoten auf Basis europäischer Prozessoren, die für klassische wissenschaftliche Berechnungen optimiert sind. Beide Teile sind über ein schnelles Hochleistungsnetzwerk verbunden, sodass riesige Datenmengen in sehr kurzer Zeit übertragen und gemeinsam verarbeitet werden können.

Energie und Nachhaltigkeit

JUPITER überzeugt nicht nur durch seine Rechenleistung, sondern auch durch ein umweltfreundliches Energiekonzept. Er nutzt eine Warmwasserkühlung, die die Abwärme des Rechners aufnimmt, wiederverwertet und auf dem Campus des Forschungszentrums nutzt. Mit über 60 Milliarden Rechenoperationen pro Watt gehört JUPITER zu den energieeffizientesten Supercomputern der Welt. Dies zeigt, dass hohe technologische Leistung und ökologische Verantwortung miteinander vereinbar sind.

Einsatzmöglichkeiten

Der Supercomputer findet in vielen Bereichen der Wissenschaft Anwendung. In der Klimaforschung ermöglicht JUPITER genauere Simulationen des Erdklimas, hilft Extremwetterereignisse besser vorherzusagen und berechnet Klimamodelle präziser. In der Medizin können Moleküle, Proteine und Zellen auf atomarer Ebene simuliert werden, was die Entwicklung neuer Medikamente und Therapien unterstützt. In der Astrophysik erlaubt JUPITER detaillierte Untersuchungen zur Entstehung von Galaxien, zur Ausdehnung des Universums und zum Verhalten Schwarzer Löcher. In den Materialwissenschaften trägt er zur Entwicklung neuer Werkstoffe bei, beispielsweise für Batterien, erneuerbare Energien oder die Raumfahrt. Auch in der Kernfusionsforschung wird JUPITER eingesetzt, um Simulationen zu erstellen, die die Entwicklung von Kernfusion als künftige Energiequelle voranbringen.

Bedeutung für Europa

JUPITER ist mehr als nur ein Supercomputer. Er steht für Europas Innovationskraft, Nachhaltigkeit und wissenschaftliche Stärke. Das Projekt zeigt, dass Europa globale Herausforderungen mit modernster Technologie angehen kann. JUPITER eröffnet neue Wege in der Forschung – vom besseren Verständnis des Planeten Erde über die Erforschung des Universums bis hin zur Entwicklung einer nachhaltigen Zukunft. Er ist ein Leuchtturmprojekt für Wissenschaft und Technik in Europa und ein Symbol für den gemeinsamen Willen, Verantwortung durch Wissen und Innovation zu übernehmen.

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Felsbrocken auf der Marsoberfläche

• Zukünftige Marsmission: JUPITER könnte zukünftige Marsmissionen auf vielfältige Weise unterstützen. Er könnte hochpräzise Simulationen von Flugbahnen, Strahlungsrisiken und Treibstoffverbrauch ermöglichen, sodass sichere und energieeffiziente Missionen geplant werden könnten. In der Materialforschung könnte JUPITER neue Werkstoffe für Raumschiffe und Marsbasen unter extremen Bedingungen testen. Außerdem könnte er zur Entwicklung und zum Training von KI-Systemen dienen, die autonome Navigation, Fehlererkennung und Notfallmanagement auf dem Mars übernehmen könnten. Hochauflösende Klimamodelle des Planeten könnten Standortwahl, Energieplanung und Risikoabschätzung verbessern, während biologische Simulationen Schutzstrategien für Astronauten ermöglichen könnten. Nach der Mission könnte JUPITER große Datenmengen von Orbitern, Rovern und Laboren auswerten, um geologische Strukturen oder Lebensspuren zu identifizieren. Langfristig könnten digitale Zwillinge von Raumfahrzeugen oder Basen in Echtzeit überwacht werden, sodass JUPITER zum zentralen digitalen Rückgrat für die Planung, Durchführung und Auswertung zukünftiger Marsmissionen werden könnte.

Wissenschaftliche Primärquellen

• JUPITER – Die neue Dimension des Rechnens | Forschungszentrum Jülich

Informationen im Internet

• Exascale computing | Englischsprachige Wikipedia
• Supercomputer „Jupiter“ geht an den Start | Tagesschau.de, 5. September 2025.
• Supercomputer in Deutschland: Europas schnellster Rechner steht in Jülich | Tagesschau.de, 10. Juni 2025.
• Supercomputer JUPITER: The Journey to Exascale | YouTube-Kanal des Forschungszentrums Jülich (Engl.)
• JUPITER – Exascale in Europa | YouTube-Kanal des Forschungszentrums Jülich
• Supercomputer: Geballte Rechenleistung für Simulationen der Zukunft | YouTube-Kanal des Forschungszentrums Jülich