Специалисты ESA хотят обучить спутники самостоятельно уходить от столкновений на орбите
Метка:
Европейское космическое агентство (European Space Agency, ESA) опасается, что диспетчеры на Земле перестанут справляться со все быстрее растущим количеством объектов на орбите. В этой связи оно планирует автоматизировать процесс уклонения аппаратов от столкновения с другими спутниками и космическим мусором, сообщает ТАСС.
Предполагается, что новая система будет оценивать степень угрозы сближения объектов и предлагать варианты действий. В отдельных случаях она может даже самостоятельно отдавать команды аппаратам на осуществление маневра. Кроме того, согласно концепции ESA, подобные вычисления могут проводиться и непосредственно на новых спутниках, опираясь на данные с их сенсоров, чтобы сократить время принятия решения и оповещения аппаратов.
На первых порах новые алгоритмы будут использоваться лишь в качестве вспомогательных. Однако за счет постоянного сбора данных и технологий машинного обучения ученые надеются на пропорциональное улучшение результатов предсказаний программы.
"Запуск космической миссии сейчас происходит не так, как раньше. Теперь перед нами стоит проблема остатков прошлых орбитальных миссий, которые все еще летают вокруг Земли", - констатировали в ESA, отметив, что крупных объектов (более 10 см) на орбите насчитывается около 34 тыс., и все они движутся с огромной скоростью, обломки меньшего диаметра исчисляются десятками миллионов.
Еженедельно в отношении спутников на низкой орбите через американскую систему наблюдения за космическим пространством (SSN) поступают сотни предупреждений о потенциально опасном сближении с другими объектами, и в среднем два из них подвергаются тщательному анализу на предмет необходимости маневра уклонения. Как правило, решение принимается в случае, если вероятность столкновения составляет 1 к 10 тыс., за год ESA производит примерно по одному маневру на каждый спутник. Подобные действия, впрочем, сказываются на ходе исследований, а также расходуют драгоценные запасы топлива в аппарате.
Но еще более опасным ближний космос станет из-за запуска многочисленных микро-спутников связи OneWeb и Starlink, считают европейцы. В начале сентября ESA уже пришлось уводить свой аппарат Aeolus на более высокую орбиту, чтобы избежать столкновения с одним из них. Тогда руководитель программы безопасности космических полетов ESA Хольгер Краг выражал недовольство тем, что если раньше речь шла о космическом мусоре, то теперь агентству пришлось писать электронное письмо американской компании SpaceX, чтобы скоординировать действия, процесс растянулся на несколько часов.
"Частные "созвездия" спутников принесут пользу жителям Земли, но в то же время серьезно нарушат стабильность в космическом пространстве в дальней перспективе, - заявляет ESA. - С ростом загруженности "космических трасс" над Землей и учащения сближений, "ручной" процесс расчета рисков и реагирования на них будет чересчур медленным и неэффективным".
Европейцы планируют обсудить дальнейшие шаги в этом направлении на министерской конференции стран-участниц организации, которая пройдет с 27 по 28 ноября в испанском городе Севилья. Также на ней будет рассматриваться финансирование новых проектов по исследованию космоса на несколько лет вперед.
10 февраля 2009 года случилось первое серьезное столкновение, уничтожившее действующий космический аппарат - спутник глобальной системы связи "Иридиум". В него врезался выведенный из эксплуатации российский спутник "Космос-2251", запущенный в 1993 году. Произошло это над полуостровом Таймыр на высоте 789 км. Спутники шли почти перпендикулярными курсами и столкнулись со скоростью 11,7 км/с. В результате образовалось более 2 тыс. крупных обломков и десятки тысяч мелких.
Двумя годами ранее Китай произвел испытания противоспутниковой ракеты "Фэнъюнь-1C". Ракета уничтожила выведенный из эксплуатации метеорологический спутник на высоте 865 км. Это привело к самому крупному в истории Земли выбросу космического мусора. К октябрю 2016 года "эхо" этого события представляло собой 3438 крупных обломков. За девять лет 571 из них сгорел в атмосфере, остальные продолжают двигаться по своим орбитам. Но гораздо больше образовалось мелких фрагментов. Их никто не видел, и оценить их число можно только приблизительно. В одних источниках говорится о 40 тыс. фрагментов больше сантиметра, в других - о 150 тыс. без указания размера.
В совокупности эти два события увеличили количество отслеживаемого крупного космического мусора примерно в 1,5 раза. Согласно данным Национального управления США по аэронавтике и исследованию космического пространства (NASA), суммарная масса объектов космического мусора размером более 100 мм приближается к 8 тыс. тонн, и при этом нет эффективных программ по удалению мусора с орбиты. В 2018 году руководитель NASA Джеймс Брайденстайн предупредил, что столкновения спутников с орбитальным мусором теперь будут происходить как минимум один раз каждые пять - девять лет.
Предполагается, что новая система будет оценивать степень угрозы сближения объектов и предлагать варианты действий. В отдельных случаях она может даже самостоятельно отдавать команды аппаратам на осуществление маневра. Кроме того, согласно концепции ESA, подобные вычисления могут проводиться и непосредственно на новых спутниках, опираясь на данные с их сенсоров, чтобы сократить время принятия решения и оповещения аппаратов.
На первых порах новые алгоритмы будут использоваться лишь в качестве вспомогательных. Однако за счет постоянного сбора данных и технологий машинного обучения ученые надеются на пропорциональное улучшение результатов предсказаний программы.
"Запуск космической миссии сейчас происходит не так, как раньше. Теперь перед нами стоит проблема остатков прошлых орбитальных миссий, которые все еще летают вокруг Земли", - констатировали в ESA, отметив, что крупных объектов (более 10 см) на орбите насчитывается около 34 тыс., и все они движутся с огромной скоростью, обломки меньшего диаметра исчисляются десятками миллионов.
Еженедельно в отношении спутников на низкой орбите через американскую систему наблюдения за космическим пространством (SSN) поступают сотни предупреждений о потенциально опасном сближении с другими объектами, и в среднем два из них подвергаются тщательному анализу на предмет необходимости маневра уклонения. Как правило, решение принимается в случае, если вероятность столкновения составляет 1 к 10 тыс., за год ESA производит примерно по одному маневру на каждый спутник. Подобные действия, впрочем, сказываются на ходе исследований, а также расходуют драгоценные запасы топлива в аппарате.
Но еще более опасным ближний космос станет из-за запуска многочисленных микро-спутников связи OneWeb и Starlink, считают европейцы. В начале сентября ESA уже пришлось уводить свой аппарат Aeolus на более высокую орбиту, чтобы избежать столкновения с одним из них. Тогда руководитель программы безопасности космических полетов ESA Хольгер Краг выражал недовольство тем, что если раньше речь шла о космическом мусоре, то теперь агентству пришлось писать электронное письмо американской компании SpaceX, чтобы скоординировать действия, процесс растянулся на несколько часов.
"Частные "созвездия" спутников принесут пользу жителям Земли, но в то же время серьезно нарушат стабильность в космическом пространстве в дальней перспективе, - заявляет ESA. - С ростом загруженности "космических трасс" над Землей и учащения сближений, "ручной" процесс расчета рисков и реагирования на них будет чересчур медленным и неэффективным".
Европейцы планируют обсудить дальнейшие шаги в этом направлении на министерской конференции стран-участниц организации, которая пройдет с 27 по 28 ноября в испанском городе Севилья. Также на ней будет рассматриваться финансирование новых проектов по исследованию космоса на несколько лет вперед.
10 февраля 2009 года случилось первое серьезное столкновение, уничтожившее действующий космический аппарат - спутник глобальной системы связи "Иридиум". В него врезался выведенный из эксплуатации российский спутник "Космос-2251", запущенный в 1993 году. Произошло это над полуостровом Таймыр на высоте 789 км. Спутники шли почти перпендикулярными курсами и столкнулись со скоростью 11,7 км/с. В результате образовалось более 2 тыс. крупных обломков и десятки тысяч мелких.
Двумя годами ранее Китай произвел испытания противоспутниковой ракеты "Фэнъюнь-1C". Ракета уничтожила выведенный из эксплуатации метеорологический спутник на высоте 865 км. Это привело к самому крупному в истории Земли выбросу космического мусора. К октябрю 2016 года "эхо" этого события представляло собой 3438 крупных обломков. За девять лет 571 из них сгорел в атмосфере, остальные продолжают двигаться по своим орбитам. Но гораздо больше образовалось мелких фрагментов. Их никто не видел, и оценить их число можно только приблизительно. В одних источниках говорится о 40 тыс. фрагментов больше сантиметра, в других - о 150 тыс. без указания размера.
В совокупности эти два события увеличили количество отслеживаемого крупного космического мусора примерно в 1,5 раза. Согласно данным Национального управления США по аэронавтике и исследованию космического пространства (NASA), суммарная масса объектов космического мусора размером более 100 мм приближается к 8 тыс. тонн, и при этом нет эффективных программ по удалению мусора с орбиты. В 2018 году руководитель NASA Джеймс Брайденстайн предупредил, что столкновения спутников с орбитальным мусором теперь будут происходить как минимум один раз каждые пять - девять лет.
