澳大利亚如何帮助对抗太空垃圾滚雪球般的威胁

美国宇航局的太空碎片专家唐·凯斯勒博士是第一个观察到太空碎片数量一旦达到临界点，不可避免的碰撞将产生更多碎片，在灾难性的连锁反应中，我们将无法进入太空。这被称为凯斯勒综合症。一旦级联碰撞开始，就无法停止。

在过去的20年里，一些近地轨道可能已经积累了临界数量的碎片——至少凯斯勒是这么计算的。我们就像雪崩多发的山脊下的滑雪者，堆积着危险的积雪，等待着引发灾难的最小位移。

太空专家估计，我们已经可以追踪到1.2万块10厘米长或更大的碎片，但有近100万块大小在1到10厘米之间，还有1亿多块小于1厘米的碎片，我们根本看不到。以这种碎片在轨道上移动的速度，一颗螺丝钉碰撞时的能量相当于一枚手榴弹。

从导航到天气预报，从通信到支持本地ATM机的安全网络，我们都依赖卫星技术，如果太空变得无法进入，它将极大地改变我们的生活方式。

清理轨道

许多科学家正致力于识别和清除轨道上的太空碎片。一些人使用受到帆船时代启发的老式技术，比如鱼叉和渔网，来清除较大的碎片。但更小的碎片几乎看不到，更不用说捕捉了。

地球的大气层总是闪闪发光，就像大热天里前方的道路一样。这使得天文学家很难看到太空中的物体，尤其是最小的太空碎片。

美国国家航空航天局的图片显示，奋进号航天飞机的散热器被太空碎片损坏。大约2007年。来源:美国国家航空航天局

这就是光电系统(EOS)技术的用武之地。澳大利亚的天文学家们在堪培拉的斯特罗姆山(Mount Stromlo)将激光固定在望远镜上，并将其射向天空，其闪烁的动作会扭曲激光。由于天文学家知道激光应该是一个光点，他们可以使望远镜的镜子变形，直到激光图像锐化到那个点。大气的影响已经被修正，现在他们有了一个望远镜，可以看到激光点后面的物体。

有了这种敏锐的视角，天文学家可以发现碎片，并建议国家和公司将他们的航天器、卫星或宇航员转移到远离危险的地方。他们还计划使用另一种高功率激光来发射小碎片——激光产生的压力使碎片减速，从而降低其朝向地球的轨道，撞击上层大气，最终在重返大气层时燃烧。

澳大利亚在这一全球性问题上发挥着重要作用，因为我们利用南半球很少有其他国家拥有的空间技术来监测广阔的天空。

避免凯斯勒综合症

避免制造更多的太空垃圾至关重要。自20世纪50年代以来，我们已经向太空发射了数千枚火箭、卫星和各种各样的物体。这个数字正在呈指数级增长。就在今年，SpaceX创造了一项单枚火箭向太空发射卫星数量的记录:143颗。

考虑到我们对太空的依赖和卫星技术的巨大潜力，我们不能指望国家和公司停止将卫星送入轨道，我们也不应该希望如此。但随着太空人口越来越多，我们将无法再依靠人类的反应及时将卫星和国际空间站移走。更多的碰撞会产生更多的碎片，最终雪崩就会发生。

但如果卫星能够自行移动呢?

人工智能(AI)可以用来创建一个比以前更智能的卫星系统，能够避免碎片并保持完整和可运行。

然而，如果这些人工智能卫星不能协同工作，最坏的情况可能是它们催化了我们试图避免的灾难。一颗卫星避开了一颗螺丝钉，可能会偏离轨道，导致另一颗卫星移动，直到多米诺骨牌效应造成碰撞——也许会撞向国际空间站，我们移动最慢的资产，也是我们宇航员的家园。

2022十二强赛程表斯威本科技大学与专业服务网络EY(前安永会计师事务所)及其大洋洲空间技术和人工智能负责人奥利维亚·萨克特博士、CSIRO的数据科学研究和工程部门data 61以及澳大利亚航天工业联盟SmartSat CRC合作，为太空中的人工智能制定了一个行业标准，这样来自不同所有者的系统就可以在相同的空间中运行。

该项目被称为“负责任的太空人工智能”，是空间科学家、法律和政策专家、航天工业、政府和新兴人工智能保障领域的从业者之间的合作。

人工智能保障是关于最大化与人工智能系统相关的利益和最小化危害。该团队将创建一个框架，供公司、卫星运营商、监管机构和保险公司用于评估太空中人工智能系统的可信度。

负责任的人工智能是太空的新前沿，也是我们保护它的最后希望。

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