Ученые Поднебесной нашли способ, как победить космический мусор

Китайские ученые придумали искусственный интеллект, который поможет бороться с космическим мусором. Без такой борьбы скоро станет уже невозможно летать в космос - на околоземной орбите скопилось уже 4500 тонн космического мусора.

Это не только искусственные спутники (утилизированные в связи с окончанием срока службы или вышедшие из-под контроля вследствие аварий и неисправностей), но также, например, фрагменты многоступенчатых ракет или даже части скафандров - скажем, потерянные астронавтами перчатки.

Американский ученый Дональд Кесслер еще в 1970-е годы предсказал: космического мусора на орбите будет так много, что он затруднит полеты. Ведь скорость движения даже микроскопических фрагментов - почти как у пули. Фрагменты постоянно сталкиваются друг с другом и продолжают разрушаться.

Основной "вклад" в образование космического мусора внесли США, которые в годы Холодной войны реализовали проект Siefort. Американцы распылили на орбите 430 миллионов медных дипольных антенн, каждая из которых имеет почти 2 см в длину. Такие "облака антенн" должны были помочь в программе "Звездных войн", направленной против Советского Союза: американцы хотели создать на орбите гигантский отражатель для радиосигналов. С годами медные спикулы на орбите превратились в настоящее оружие - они способны пробить скафандр и даже разрушить солнечные панели спутников. Не говоря уже о повреждениях сверхточной оптики, которую нелегко защитить баллистическим экраном.

Суперкомпьютеры Китая "поймают" на орбите миллионы осколков-пуль

С начала эры освоения ближнего Космоса на орбиту Земли было выведено почти 22 тысячи искусственных объектов. Сейчас над нашими головами находится 4450 действующих спутников, по подсчетам Сеть космического наблюдения США. Однако это всего лишь объекты, достаточно большие, чтобы их можно было отслеживать. Над северным и южным полушариями скопились тысячи, если не десятки тысяч обломков - мелких настолько, что их фактически нереально отследить. И тем более предсказать столкновение.

По самым приблизительным оценкам, на орбите вокруг Земли сейчас вращается почти 130 миллионов осколков размером менее 1 см и еще около 900 тысяч осколков размером 1−10 см и около 34 тысяч осколков размером более 10 см. Среди них есть даже кусочки облупившейся со спутников краски и частицы твердых ракетных выхлопов.

Ученые многих стран давно ищут способ, как можно бороться с "синдромом Кесслера". Европейское космическое агентство несколько лет назад начало обучать искусственный интеллект избегать орбитального мусора и призвало мировое научное сообщество помочь в разработке таких систем.

И вот, похоже, китайцы наконец-то придумали универсальный способ - простой и дешевый. Исследовательскую группу возглавляют ученые из Центра управления спутниками Сиань на северо-западе Китая. Они сумели впервые в мире создать алгоритм искусственного интеллекта, который будет автономно отслеживать космический мусор и помогать избегать его во время полетов.

Этот проект входит в число самых важных в Китае, одобренных Министерством науки и технологий. На поддержку наук об искусственном интеллекте китайское министерство выделило гранты в размере около 500 миллионов юаней ($74 млн), которые распределили между самыми прорывными исследованиями.

Китайская нейросеть ответит, откуда взялась наша Вселенная

- Мы будем использовать наш десятилетний опыт в области предотвращения космических столкновений и уменьшения образования космического мусора и объединим экспертов со всей страны для удовлетворения стратегических потребностей Китая, - говорит главный исследователь проекта Цзян Юй в интервью PLA Daily, официальной газете Народно-освободительной армии Китая (НОАК).

Китайские ученые хотят обучать нейросеть на основе базы данных, содержащих сведения обо всех столкновениях с космическим мусором.

Причем такое обучение нужно проводить как можно быстрее. Американская компания SpaceX, например, в настоящее время запускает за один месяц больше спутников, чем еще недавно запускалось каждый год во всем планетарном масштабе.

Таим образом, космическая среда становится слишком сложной и неопределенной, чтобы ею можно было управлять с помощью традиционных подходов, основанных на человеческом интеллекте. Приходится использовать нейросети.

Именно нейросети могут повышают скорость и качество сбора и обработки информации о ближнем космосе, пишут китайские ученые в статье в научном журнале Space Debris Research.

Китай уже использует искусственный интеллект для разработки спутниковых группировок. Например, астрофизики из Китайской академии наук - ведущего исследовательского института страны - разрабатывают кластер по меньшей мере из 100 микроспутников, которым будет синхронно управлять нейросеть. Спутники должны изучать космогонические процессы, чтобы помочь человечеству ответить на извечные вопросы - как образовалась и эволюционировала Вселенная.

Правда, собранный искусственным интеллектом научный материал анализировать будет интеллект все же человеческий. Никакая, самая совершенная, нейросеть с ним еще не сравнится.

Константин Ольшанский
17 февраля 2023