Увеличение плотности космического пространства: Как новые исследования помогут предотвратить столкновения в окололунной орбите
Космическое пространство становится всё более переполненным: сейчас более 45 000 искусственных объектов вращаются вокруг нашей планеты. Эта цифра включает не только тысячи спутников, обеспечивающих интернет, GPS и другие коммуникации, но и обломки, оставшиеся от предыдущих космических миссий человечества. В связи с этим предотвращение столкновений в орбитальном пространстве становится всё более актуальной задачей, особенно с учетом того, что в ближайшие годы запланированы новые запуски технологий на низкую околоземную орбиту.
Ученые из Ливерморской национальной лаборатории (LLNL) в Калифорнии разработали новаторский метод моделирования орбит в цислунарном пространстве — области между Землей и Луной. Их работа основывается на открытых данных и мощностях суперкомпьютеров лаборатории, что позволяет создать впечатляющий объем информации для анализа.
«Когда вы моделируете миллион орбит, это дает возможность провести всесторонний анализ с применением методов машинного обучения», — отметил Денвир Хиггинс, учёный LLNL. «Можно попытаться предсказать срок жизни орбиты, её стабильность или выявить аномалии, если орбита движется необычным образом».
Исследования показали, что примерно половина из смоделированных орбит сохраняли свою стабильность в течение как минимум года, а менее 10% оставались стабильными на протяжении всего шести лет симуляции. Это говорит о том, что предсказание движения космических объектов остается сложной задачей.
«Если вы хотите знать, где будет спутник через неделю, не существует формулы, которая могла бы точно это предсказать», — добавил Трэвис Йеагер, ещё один исследователь из LLNL. «Необходимо делать шаги небольшими порциями».
Для отслеживания миллиона орбит за шесть лет в условиях моделирования потребовалось значительное количество вычислительных ресурсов: 1,6 миллиона часов процессора, что эквивалентно более чем 182 годам работы одного компьютера. Однако с использованием суперкомпьютеров Quartz и Ruby результат был получен всего за три дня.
Эти исследования могут оказать существенное влияние на безопасность космических полетов в будущем, improving понимание загруженных «перекрестков» для спутников. LLNL также подчеркивает, что с растущим количеством запусков спутников без глобальной координации, новые инструменты для анализа орбитального движения приобретут особую важность.
Данные исследования представляют собой лишь часть более широких усилий по обеспечению безопасной эксплуатации космоса в условиях его переполненности, особенно в контексте глобальных инициатив по устойчивому использованию космических ресурсов. В условиях растущей конкуренции в космической сфере, этих технологий будет недостаточно, если не начать диалог на международном уровне о правилах и методах управления космическим пространством.
