IBM建立太空態勢感知開源項目，以確定太空垃圾軌道，避免碰撞

2020-10-03 科技聊齋


太空已經是一個非常凌亂的地方，有成千上萬個人造物體，其中大多數沒有動力，卻繞著地球飛馳。隨著太空探索在私有化之後的興起和小型化的幫助下，太空碎片垃圾只會不斷增長。

這是一個很大的問題。所謂的人造空間物體（ASO）的移動速度高達每秒8000米，這意味著即使是很小的碎片也可能導致毀滅性的碰撞，衛星或載人飛行器也可能由此遭受破壞。

所有這些使得航天機構和私人航天公司在發射前，需要花很長時間來預測人造物體的軌跡並做出相應的計劃調整。不幸的是，這並不是一件容易的事，而且隨著太空垃圾數量的增加，這只會變得越來越困難。

進入太空態勢感知(SSA)項目，這是IBM和德克薩斯大學奧斯汀分校的Moriba Jah博士合作的一個開源項目，目的是確定ASOs的位置(軌道確定)和未來的位置(軌道預測)。

這裡需要解釋的是。當前的軌道預測方法依賴於基於物理學的模型，而這些模型又需要有關ASO的極其精確的信息。問題在於，有關ASO的位置數據來自基於地面的傳感器，並且往往不完善。諸如太空天氣之類的因素使情況更加複雜。

SSA背後的想法是，當物理模型錯誤地預測ASO的未來位置時，機器學習可以創建模型來學習。根據這一策略，物理模型在軌道動力學方面是非常有用的，但是為了使效果最大化，他們需要了解如何以及何時出錯，並解釋這種可變性。

該項目使用的數據來自 美國戰略司令部 （USSTRATCOM）網站。該團隊使用具有16個Intel Xeon的處理器、120 GB RAM和兩個Nvidia Tesla V100 GPU（每個具有16GB RAM）的IBM Cloud Bare Metal Server來運行物理模型預測所有ASOs的近地軌道，並訓練機器學習模型以理解物理模型誤差。因此，該小組能夠預測ASOs未來的軌道。

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。

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