地球的軌道上雜亂無章,以每小時20,000英里的速度繞地球旋轉著數(shù)百萬個太空垃圾。據(jù)報道,僅2014年就發(fā)射了400多顆衛(wèi)星。不用說,由SpaceX,波音和空中客車等公司推動的數(shù)量突然激增,計劃在未來幾年內將數(shù)千顆通信衛(wèi)星部署到環(huán)繞地球的軌道上。即使經(jīng)過半個多世紀的太空活動,地球的軌道也遠未達到危險的程度。但是,隨著軌道交通量的極大增加,碰撞的風險也隨之增加。
跟蹤所有距我們頭頂38,000公里的衛(wèi)星是NASA的首要任務。但是,基于神經(jīng)網(wǎng)絡的新系統(tǒng)提供了更好的方法來用望遠鏡跟蹤這些危險物體。據(jù)報道,中國測繪科學研究院的研究人員開發(fā)了一種新的激光跟蹤系統(tǒng),該系統(tǒng)可以檢測到小至三英尺寬的碎片,與目前的方法相比,可提高約1500倍。
神經(jīng)網(wǎng)絡是人腦感覺輸入,處理和輸出的計算機模型。以前曾提出將激光測距望遠鏡與這些網(wǎng)絡結合起來,但這是首次顯著提高望遠鏡指向精度的研究。這樣開發(fā)的系統(tǒng)優(yōu)化了識別空間碎片的閾值。該團隊通過在北京方身激光測距望遠鏡站對三種傳統(tǒng)方法進行測試,證明了精度的提高。
將95顆恒星的數(shù)據(jù)輸入每種方法,然后評估它們在檢測其他22顆恒星中的準確性。新的指向校正算法被證明是最準確的。
隨著初步研究的完成,作者馬天明博士希望進一步完善該方法。“通過神經(jīng)網(wǎng)絡提高了望遠鏡的指向精度之后,可以檢測到橫截面積為1米見方且距離為1,500公里的空間碎片。獲得精確的空間碎片軌道可以為航天器在軌道上的安全運行提供有效的幫助,”他在研究中指出。
想想“星球大戰(zhàn):帝國反擊戰(zhàn)”,當類人機器人C-3PO警告飛行員漢·索羅(Han Solo)他引導千年獵鷹飛船通過小行星場的機會為3,720:1。這些基于神經(jīng)網(wǎng)絡系統(tǒng)的激光有助于未來太空任務,以準確地確定太空垃圾在地球軌道上的位置,并避免致命的碰撞。