IBM建立太空態勢感知開源項目 確定太空垃圾軌道避免碰撞

整理：Sliber

來源：十輪網、搜狐網

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IBM開源了太空情勢傳感（Space Situational Awareness，SSA）以及Kubesat項目，用戶可以將這兩容器化項目，部署到IBM Cloud上的Red Hat OpenShift上執行。IBM提到，他們希望通過開源這兩個項目，使太空應用更加普及，對於太空技術有興趣的開發者，也可以協助改善項目。

太空情勢傳感能夠找出靠近地球的物體，事實上，目前已經有成千上萬個人造太空物體繞著地球運行，隨著私人火箭的發展，人造太空物體進入軌道的速度將大幅增加。人造太空物體的大小不一，從直徑數釐米剝落的油漆，到國際空間站都有，IBM提到，雖然一小片油漆聽起來不危險，但是當油漆片在太空中以每秒8公裡的速度前進，撞上衛星或是其他交通工具，可能會發生災難性的後果。

而IBM的太空團隊發展太空情勢傳感技術，除了能夠找出人造太空物體的位置之外，還能預測物體移動的軌道，雖然軌道可以利用物理模型預測，但IBM提到，這些模型需要物體本身與環境及其準確的資料，但是因為地表傳感器獲取的ASO資料很少，而且充滿噪聲，也不清楚太空天氣和大氣密度影響物體移動的行為，因此IBM決定使用機器學習方法，來改進軌道預測方法。

IBM的SSA項目，並非直接預測軌道，而是創建一個模型，學習偵測物理模型發生錯誤的情況，IBM提到，要是他們要利用機器學習來預測軌道，那他們就需要大量的資料來學習軌道的原理，但是物理模型已經具備部分軌道動力學的知識，因此IBM利用機器學習偵測物理模型的誤差，來修正物理模型的預測結果。

另一個稱為KubeSat的項目，則是一個認知自動化框架，是為立方衛星群設計，可以模擬和優化多衛星通信。立方衛星是一種小型衛星，大小約只有10立方釐米，在2013年以前，立方衛星多由學術單位發射，執行科學性研究與探索，而在2014年之後，大多數新部署的立方衛星用於商業或業餘項目。

IBM提到，當前許多創業公司與研究團隊，已經能夠通過發射低成本衛星，達到支持軟體或是執行特定任務的目的，而KubeSat能夠讓衛星產業更加普及，允許較小的運營商得以利用太空技術，發展過去無法實現的衛星產業。KubeSat通過利用低端太空動力學函數庫Orekit，來模擬物體軌道，KubeSat可優化NATS消息平臺上，衛星對衛星、衛星對地面接收站和衛星對地表傳感器間的通信。

KubeSat可被用在特殊使用案例，構建增強學習模型，並且用作許多衛星群的底層軟體，通過自動化這些衛星群間的協作和通信，使衛星群能夠自主動態分群，而這種衛星模塊化分群，則是各種衛星程序的運行關鍵。

IBM提到，這些是太空邊緣運算的應用，衛星通過推理和資料過濾功能，以基本的方式處理資料，接下來雲計算技術會進入到技術堆棧中，接收地面站匯總的原始衛星資料，並執行更進一步的處理。

這個團隊正在為進行軌道預測和觀察結果開放一個完整的管道。任何人都可以通過GitHub向SSA投稿。