Space 2.0: Stanford использует AI для демократизации космоса

Краудсорсинг AI машинного обучения для “эвакуатора” в космосе

istockphoto

Источник: istockphoto

Существует большая и растущая экологическая проблема, которой нет на этой Земле – это мусор, вращающийся вокруг нашей планеты в космосе. Космический мусор – это не только экономический риск, который может ежедневно влиять на современную жизнь, но также и экзистенциальный риск, который ставит под угрозу способность ученых исследовать погоду и изменения климата, которые влияют на все живое на Земле. В начале февраля 2019 года исследователи из Лаборатории космического сближения Стэнфордского университета (SLAB) объявили о планах краудсорсинга искусственного интеллекта (ИИ) для решения масштабной проблемы орбитального космического мусора.

Симона Д’Амико, основатель и директор лаборатории космического сближения Стэнфорда, сотрудничает с Европейским космическим агентством (ESA) для создания системы искусственного интеллекта, которая будет обеспечивать навигационное руководство для космического «эвакуатора» с целью выявления, исправления или удаления несуществующие орбитальные спутники, которые находятся над атмосферой, но обречены на орбиту из-за гравитационного притяжения Земли.

Как искусственный интеллект может решить проблему космического мусора?

Д’Амико меняет парадигму научных космических исследований, создавая широкую сеть. Краудсорсинг – это метод достижения целей проекта путем приглашения большой группы участников. Как правило, краудсорсинг осуществляется онлайн, и он значительно дешевле традиционных методов получения взносов.

Стэнфордская лаборатория космических свиданий и Европейское космическое агентство 1 февраля 2019 года запустили в онлайн-режиме глобальный конкурс для лабораторий машинного обучения искусственного интеллекта с целью создания алгоритмов, обученных по базе данных SLAB из 16 000 изображений, которые помогут повысить производительность навигационной системы искусственного интеллекта, которая уже разрабатывается. по SLAB.

Насколько велика проблема космического мусора?

По данным Европейского космического агентства, более 5250 пусков отправили 42 000 отслеживаемых объектов на орбиту Земли за 62 года, прошедшие с момента запуска первого спутника “Спутник-1” в 1957 году. Сегодня, по оценкам ЕКА, из 23 000 объектов, вращающихся вокруг Земли только 5 процентов (1200) являются функционирующими спутниками, а оставшиеся 95 процентов являются либо несуществующими спутниками (3200), либо кусками космического мусора (18 600 единиц мусора).

Однако это только оценки. Точное количество и местоположение космического мусора, вращающегося вокруг Земли, неизвестно. Это усложняет задачу операторов спутников избегать столкновений с орбитальным мусором.

Космический мусор представляет собой огромный экономический риск для заинтересованных сторон спутниковых технологий. Запуск спутника является дорогостоящим начинанием – цены зависят от производителя. Даже на низком уровне цен один спутник стоит миллионы долларов. Например, SpaceX, основанная Элоном Маском, платит за запуск примерно 62 миллиона долларов за Falcon 9 и 90 миллионов долларов за Falcon Heavy. Что касается более высоких затрат, то, согласно данным ВВС США, Объединенный стартовый альянс (ULA) обходится в 422 млн. Долл. США на запуск в 2020 финансовом году.

Плавающие орбитальные частицы мусора представляют опасность для функционирующих спутников. Например, два неповрежденных спутника, действующий американский Иридиум 33 и деактивированный российский Космос 2251, случайно столкнулись в космосе в 2009 году, образовав еще больше отходов, находящихся на орбите Земли, которые представляют угрозу для функционирующих спутников.

Зачем убирать орбитальный мусор?

Космический мусор представляет риск для услуг, которые мы используем ежедневно. Если вы звоните по телефону, смотрите телевизор или водите автомобиль, есть вероятность, что вы пользуетесь услугами, основанными на спутниковых технологиях. Телевидение, телекоммуникации, метеослужбы и GPS (система глобального позиционирования) являются несколькими примерами услуг, которые предоставляют орбитальные спутники. Любое нарушение этих услуг может негативно повлиять на бизнес и нанести ущерб тому, как мы общаемся, работаем, путешествуем, общаемся и играем.

Ученые Национального управления по аэронавтике и исследованию космического пространства (НАСА) используют спутниковую информацию для исследований погоды и климата. Согласно последним данным, опубликованным ранее на этой неделе от НАСА и Национального управления океанических и атмосферных исследований (NOAA), в прошлом году было на 1,49 градуса по Фаренгейту (0,83 градуса по Цельсию) теплее, чем в период 1951-1980 годов – это был четвертый самый теплый год в истории , Изменения климата – это существенная угроза, которая затрагивает экосистемы Земли и все формы жизни – растения, животных и людей. Наличие способа изучения изменений в окружающей среде важно для выживания всех видов на Земле.

Copyright © 2019 Cami Rosso. Все права защищены.

Рекомендации

Мейерс, Эндрю (2019, 1 февраля). «Стэнфорд разрабатывает навигационную систему искусственного интеллекта для будущего спутникового« эвакуатора ».» Stanford News. URL: https://news.stanford.edu/2019/02/01/stanford-spurs-ai-navigation-space-rendezvous-software/

NASA. «Что такое спутник?» Получено 2-9-2019 с сайта https://www.nasa.gov/audience/forstudents/5-8/features/nasa-knows/what-is-a-s satellite-58.html.

Мильман, Оливер. «Ученые подтверждают, что 2018 год был четвертым самым жарким годом в мире за всю историю наблюдений» . 6 февраля 2019 г.

Бергер, Эрик. «Бюджет ВВС показывает, насколько SpaceX снижает цены на запуск». Ars Technica. 6/15/2017.

Шмидт, Гавин А., Арндт, Дек. «Ежегодный глобальный анализ за 2018–2018 гг. Был 4-м самым теплым для мира, 3-м самым теплым для США». NOAA / NASA. Февраль 2019. Получено 2-9-2019 с https://www.ncdc.noaa.gov/sotc/briefings/201902.pdf

NASA. «Спутник и рассвет космической эры». Получено 2-8-2019 с сайта https://history.nasa.gov/sputnik/.

Scitech Europa. «Решение проблем активного космического мусора». Scitech Europa Quarterly. 7 августа 2018 г.

Globalcom. «Стоимость создания и запуска спутника». Получено 2-8-2019 с сайта https://www.globalcomsatphone.com/hughesnet/s satellite/costs.html.

Таттл, Брэд. «Вот сколько стоит Элону Маску запуск ракеты SpaceX». Деньги . 6 февраля 2018 г.

Новости BBC. «Российские и американские спутники сталкиваются». Би-би-си . 12 февраля 2009 г.