Китайские инженеры придумали, как решить проблему «перенаселения» орбиты
Компании и целые страны запускают в космос тысячи спутников. Каждая из них строит собственную инфраструктуру, чтобы обеспечить связь или наблюдение за Землей. Это дорого, но проблема не только в деньгах. Низкая околоземная орбита, где размещают большинство аппаратов, не бесконечна. В какой-то момент спутников станет так много, что одно случайное столкновение вызовет цепную реакцию. Обломки одних аппаратов начнут сбивать другие, и орбита надолго станет непригодной для использования. Такое событие называют синдромом Кесслера.
Исследователи из Национального университета оборонных технологий Китая предложили альтернативу. Их идея — создать единую модульную систему для всех, которая работает по принципу облачных вычислений в интернете. Свое предложение они описали в журнале National Science Review.
Согласно документам Международного союза электросвязи, к запуску планируется более миллиона спутников. Многие из них войдут в три крупные группировки: Starlink от SpaceX, Project Kuiper от Amazon и OneWeb. Эти системы несовместимы друг с другом, у каждой свои протоколы и требования. По оценкам, низкая околоземная орбита может безопасно вместить не более 175 тысяч спутников, если они будут держаться на расстоянии 50 километров друг от друга.
Простыми словами об орбитах искусственных спутников
Китайские ученые предлагают создать «открытую и совместно используемую устойчивую мегагруппировку». В такой системе все спутники будут стандартизированы, взаимозаменяемы и смогут работать друг с другом. По расчетам авторов, это позволит сократить необходимое число аппаратов до 50 тысяч, что гораздо ниже безопасного порога.
Чтобы такая система работала, исследователи предлагают два новых архитектурных решения. Первое — инфраструктура «Датчики+Сеть+ИИ». У каждого спутника есть три основных элемента. Датчики отвечают за сбор информации об окружении. Сеть обеспечивает связь с другими спутниками. Искусственный интеллект предоставляет вычислительные мощности для обработки данных. Такая гибкость превращает каждый спутник в узел большой сети.
Второе решение — парадигма «Облако-Пул-Терминал». Каждый спутник становится частью общего «облака». Когда его ресурсы не используются, они поступают в общий «пул» вычислительной мощности. Пользователи на Земле могут получить доступ к этим ресурсам через «терминал». Похожим образом сегодня работают многие облачные сервисы.
Чтобы доказать эффективность своей идеи, авторы сравнили ее с существующими системами. Предложенная архитектура снижает вероятность столкновения спутников и уменьшает их общее воздействие на орбиту.
Стоимость проекта сокращается на 19,15 %, а точность позиционирования возрастает на 51,07 %. Авторы также приводят данные о «коэффициенте успешного выполнения задач», который вырос с 26 % до 45 %. При этом «коэффициент неудач» снизился с 51 % до 1 %.
Важно отметить, что эти цифры получены в ходе собственных симуляций исследователей и могут не отражать реальные показатели действующих спутниковых группировок.
У этой идеи есть одно серьезное препятствие — геополитика. Военные конфликты последних лет показали, как важна для государства суверенная космическая инфраструктура. Поэтому маловероятно, что мир в ближайшее время объединится для создания общей системы, которая потенциально может быть использована противником. Но если ситуация в мире станет более стабильной и человечество объединится для каких-то задач, возможно, подобный проект воплотят в жизнь.
Ранее аналитики предупредили о критическом «перенаселении» околоземной орбиты.
Самое популярное
