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技術(shù)前沿

NASA資助最新研究:美國未來有望用“AI+激光”對(duì)付太空垃圾

激光制造網(wǎng) 來源:環(huán)球時(shí)報(bào)2023-10-20 我要評(píng)論(0 )   

由于圍繞地球的近地軌道上太空垃圾威脅日益增多,各國航天機(jī)構(gòu)對(duì)此越來越擔(dān)心。美國“太空”網(wǎng)站19日稱,根據(jù)美國國家航空航天局(NASA)資助的一項(xiàng)最新研究,未來或許...

由于圍繞地球的近地軌道上太空垃圾威脅日益增多,各國航天機(jī)構(gòu)對(duì)此越來越擔(dān)心。美國“太空”網(wǎng)站19日稱,根據(jù)美國國家航空航天局(NASA)資助的一項(xiàng)最新研究,未來或許有望通過在太空部署的激光器網(wǎng)絡(luò),將可能與在軌航天器發(fā)生碰撞風(fēng)險(xiǎn)的太空碎片送到更安全的軌道。

報(bào)道稱,太空垃圾對(duì)各國航天器的安全影響越來越大。美國亞馬遜公司6日發(fā)射兩顆互聯(lián)網(wǎng)原型衛(wèi)星時(shí),就被迫推遲發(fā)射6分鐘,以避免與太空碎片相撞。今年7月,出于同樣的原因,印度歷史性的“月船3號(hào)”探測器也被迫推遲發(fā)射。盡管幾十年來太空碎片一直是令人擔(dān)憂的問題,但解決這些太空垃圾的努力直到最近才真正開始步入正軌。西弗吉尼亞大學(xué)空間系統(tǒng)作戰(zhàn)研究實(shí)驗(yàn)室提出的設(shè)想是,在衛(wèi)星或其他專用平臺(tái)上安裝人工智能(AI)控制的天基激光器,用于監(jiān)測太空碎片。當(dāng)某個(gè)太空碎片被懷疑將與國際空間站或衛(wèi)星等寶貴的太空資產(chǎn)發(fā)生碰撞時(shí),就用激光脈沖將它們推到更安全的軌道。報(bào)道稱,該實(shí)驗(yàn)室發(fā)布的聲明稱:“我們目標(biāo)是開發(fā)一個(gè)可重新配置的天基激光器網(wǎng)絡(luò)和AI算法。這些算法將使這種網(wǎng)絡(luò)成為可能并使其效益最大化?!痹撚?jì)劃已得到NASA的資助,目前仍處于初級(jí)階段,最終目標(biāo)是該系統(tǒng)將自行決定以哪些激光器協(xié)同瞄準(zhǔn)某塊太空碎片,同時(shí)確保所產(chǎn)生的軌跡不會(huì)發(fā)生碰撞。

據(jù)稱,測量太空碎片的風(fēng)險(xiǎn)程度相當(dāng)困難,因?yàn)椴⒎擒壍郎系拿恳粋€(gè)物體都能被跟蹤。根據(jù)歐洲航天局的數(shù)據(jù),目前地球表面的雷達(dá)系統(tǒng)正在追蹤約3.46萬個(gè)太空碎片,但軌道上可能還有1.3億個(gè)碎片由于體積太小而無法準(zhǔn)確探測或追蹤。報(bào)道稱,盡管這些太空碎片的質(zhì)量和體積都很小,但它們的速度很快,足以對(duì)在軌衛(wèi)星或航天器造成威脅。此前各國更偏好太空碎片的清除方案,但無論是用高強(qiáng)度材料制造“太空垃圾網(wǎng)”進(jìn)行打撈,還是用高能激光器進(jìn)行燒毀,都存在局限性。相比之下,利用天基激光器處理微小太空碎片可能更為現(xiàn)實(shí),它們可用激光脈沖照射的方法將微小太空碎片送入預(yù)定軌道,對(duì)于激光器的功率要求相對(duì)較低。報(bào)道稱,使用多個(gè)激光器可以更有效地改變太空碎片的軌跡,“這是單個(gè)激光器無法實(shí)現(xiàn)的”。

今年3月,NASA發(fā)布的報(bào)告顯示,與地面激光器相比,天基激光器不受天氣影響。報(bào)道稱,這種AI驅(qū)動(dòng)的太空清理系統(tǒng)不但在成本方面更有優(yōu)勢,它對(duì)太空碎片的精確跟蹤能力還有利于提高航天發(fā)射的安全性。(謝昭)


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