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地球轨道变得越来越拥挤。这张包含 100 万条绕地球路线的地图可以帮助防止卫星碰撞吗?
我们能否通过使用先进的计算机模型来防止未来在轨坠毁?
来源:Space.com: NASA,太空探索和天文新闻太空变得越来越拥挤 — 如今,超过 45,000 个人造物体绕地球运行。这个数字的一部分确实是由人类用于互联网、全球定位系统和其他通信的数千颗卫星代表的,但它也考虑了人类之前太空探险中产生的太空垃圾。
因此,随着航天机构不断将新技术发射到近地轨道,弄清楚如何防止碰撞变得更加重要,并且已经计划好了 2026 年的发射时间表。因此,加利福尼亚州劳伦斯利弗莫尔国家实验室 (LLNL) 的研究人员开发了一种对地月空间(指地球和月球之间及其周围的空间)轨道进行建模的新方法。
研究人员使用开放访问数据库或公开可用的代码以及实验室超级计算机的大量处理能力,对六年内一百万个轨道的情况进行了建模。
LLNL 科学家丹维尔·希金斯 (Denvir Higgins) 在一份声明中表示:“当你拥有一百万个轨道时,你可以使用机器学习应用程序获得非常丰富的分析。” “你可以尝试预测轨道的寿命,尝试预测稳定性或尝试进行异常检测以查看轨道是否以奇怪的方式移动。”
研究人员发现,他们建模的轨道中约有一半在至少一年内保持稳定,只有不到 10% 在整个模拟的六年中保持稳定。
“如果你想知道卫星一周后的位置,没有任何方程可以真正告诉你它会在哪里,”LLNL 科学家 Travis Yeager 在新闻稿中说。 “你必须一次向前迈出一点点。”
在模拟环境中在六年内跟踪一百万个比特所需的计算能力是巨大的。 LLNL 表示,他们使用了 160 万个 CPU 小时,这在一台计算机上需要超过 182 年才能处理完毕。但使用实验室的 Quartz 和 Ruby 超级计算机,只需要三天就可以运行模拟。
