Изследователи разработват нови методи за събиране на отпадъци


Австралийски изследователи са си поставили за цел да почистят космическото бунище, което обикаля около Земята, за да избегнат верижна реакция от сблъсъци на самоподдържащи се отломки, използвайки лазери и технологии за изкуствен интелект.

Експертът по космически отпадъци Дон Кеслър от Националната администрация по аеронавтика и изследване на космоса (НАСА), съобщи Възрастта, като първи забелязаха, че космосът е изложен на риск да стане недостъпен за Земята. Кеслер отбеляза, че след като количеството космически отпадъци в орбита достигне критична точка, ще възникнат неизбежни сблъсъци. Тези сблъсъци ще доведат до повече отломки, което ще създаде верижна реакция от каскадни сблъсъци, които не могат да бъдат предотвратени; това явление е наречено синдром на Кеслер.

От 50-те години на миналия век хиляди ракети, сателити, и разнообразни обекти са изпратени в космоса и количеството нараства експоненциално. Само тази година, SpaceX постави рекорда за броя на сателитите, изпратени в космоса с една ракета, доставяйки 143 сателита в космоса на Falcon 9.

Министерството на отбраната на САЩ и НАСА са изчислили, че в момента в орбитата на Земята има около 23 000 парчета космически отломки, които са по-големи от софтбол. Този боклук се прави компания от половин милион парчета отломки с размер на мрамор или по-големи и около 100 милиона парчета с размер от един милиметър (около 0,04 инча) или по-големи.

Но тъй като светът разчита на сателитната технология за навигация, прогнози за времето и комуникация, правителствата и агенциите не могат да спрат да изпращат сателити в орбита.

Разследващите катастрофата на НАСА поставят отломки от космическата совалка Колумбия върху решетка на пода на хангар на 4 март 2003 г. в космическия център Кенеди във Флорида.  (НАСА/Гети изображения)
Разследващите катастрофата на НАСА поставят отломки от космическата совалка Колумбия върху решетка на пода на хангар на 4 март 2003 г. в космическия център Кенеди във Флорида. (НАСА/Гети изображения)

Много учени работят върху идентифицирането и събирането на космически отпадъци в орбитата на Земята, някои използват морски техники като мрежи и харпуни, за да изловят по-големите фрагменти боклук. Голяма част от боклука обаче е трудна за възприемане от астрономите, защото Земята има това, което учените наричат ​​блестяща атмосфера, която може да скрие особено малки парчета отломки.

„„Трясъкът“ на атмосферата е причинен от турбуленцията или колебанията във въздуха над нас“, каза докторантът Сара Уеб от Технологичния университет Суинбърн в имейл до The Epoch Times.

„Нашата атмосфера е плътна и винаги се движи поради физиката на топлината и газовете. Това е, което кара звездите да блестят, тази светлина се пречупва и отразява постоянно в различни посоки.

Преодоляване на атмосферата с лазери

За да противодействат на блестящата атмосфера, учените използват технологията Electro Optic Systems (EOS), която използва лазер, прикрепен към телескоп на планината Стромло в Канбера, Австралия, за да изстреля лазерна светлина в небето. Блестящото действие на атмосферата изкривява лазерната светлина и позволява на астрономите да „видят“ по-малките космически боклуци.

„Можете да мислите за адаптивната оптика като за опит да се имитира движението на въздуха над нас към огледалото, отразяващо светлината“, каза Уеб.

„Опитваме се да коригираме част от пречупването, за да изострим и фокусираме светлината, преминаваща през атмосферата.“

„Чрез подобряване на нещо, което наричаме „виждане“, можем да разрешим по-малки обекти като космически отпадъци. Те иначе биха били твърде слаби и светлината им твърде разсеяна, за да можем да ги идентифицираме“, каза тя.

Прецизното възприемане на тези обекти позволява на австралийските астрономи да насочват сателити, астронавти и космически кораби както на държавни, така и на частни агенции, далеч от отломките.

Друг подход за премахване на по-малки парчета боклук е изстрелването на високомощен лазер в атмосферата. Натискът от лазера принуждава космическия боклук да намали орбитата си към Земята, където след това безопасно изгаря, навлизайки в горните слоеве на атмосферата.

„Това е нещо, наречено „лазерна метла“ и може да премахне космическите отпадъци. Това означава да му помогнем да загуби/накъса материал и по този начин силата на материала, който се отдалечава от обекта, придава малък тласък“, каза Уеб.

„Това помага на отломките да се забавят достатъчно, за да паднат по-ниско към земята и да изгорят при влизане.“

Австралия играе неразделна част от събирането на космически боклук, тъй като разполага с космически технологии, които малко страни в южното полукълбо притежават, за да наблюдават огромното небе.

квантово изчисление
Лазер тества оптичния вълновод на чип за квантово изчисление в лаборатория в Щутгарт, Германия, на 14 септември 2021 г. (Thomas Kienzle/AFP чрез Getty Images)

Може ли изкуственият интелект да осигури по-добри насоки в космоса

Въпреки това, като се има предвид експоненциално нарастващото количество отломки и сателити в космоса, разчитането на човешко ръководство може да доведе до проблеми, тъй като могат да възникнат грешки. По този начин учените твърдят, че системите за насочване с изкуствен интелект (AI) могат да бъдат по-добър подход.

Нова гама от по-интелигентни сателити, които се ръководят от AI учените твърдят, че биха могли да избегнат космическия боклук без човешка намеса, като същевременно остават завършени и функционални. Въпреки това, рискът с AI е, че насочваните сателити не могат да комуникират помежду си и поради това могат да предизвикат каскадни сблъсъци, които хората се стремят да избегнат.

Ако един сателит се премести по пътя на втори спътник, за да избегне отломки, вторият сателит може да се премести по пътя на трети и т.н.

Партньорски проект, наречен „Отговорен AI в космоса“, беше стартиран за установяване на индустриален стандарт за AI сателити в приложения от външния свят. Създаването на индустриален стандарт има за цел да гарантира, че AI сателитите в различни агенции няма да изпълнят горното пророчество.

В партньорството има космически учени, експерти по закон и политика, правителство, космическа индустрия и практици в осигуряването на AI – област, фокусирана върху максимизиране на ползите от AI и минимизиране на опасностите от него. Екипът ще разработи рамка за оценка на надеждността на AI системите в космоса за компании, сателитни оператори, регулатори и застрахователи.

Лили Кели

последвам

Лили Кели е австралийски репортер за The Epoch Times, тя отразява социални въпроси, възобновяема енергия, околна среда и здраве и наука.