該機(jī)構(gòu)正在開發(fā)一種避免碰撞的系統(tǒng),該系統(tǒng)將自動(dòng)評估空間碰撞的風(fēng)險(xiǎn)和可能性,改善是否需要機(jī)動(dòng)的決策過程,甚至可能將訂單發(fā)送給處于危險(xiǎn)中的衛(wèi)星以逃脫的方式。
這樣的自動(dòng)決策甚至可以在衛(wèi)星上進(jìn)行,這將直接通知地面上的其他運(yùn)營商和在軌衛(wèi)星的意圖。這對于確保自動(dòng)決策不會(huì)干擾其他人的機(jī)動(dòng)計(jì)劃至關(guān)重要。
隨著這些智能系統(tǒng)收集更多的數(shù)據(jù)和經(jīng)驗(yàn),它們在預(yù)測風(fēng)險(xiǎn)情況如何演變方面將越來越好,這意味著決策錯(cuò)誤以及運(yùn)營成本將下降。
ESA太空安全主管Holger Krag表示:“迫切需要適當(dāng)?shù)目臻g交通管理,具有清晰的通信協(xié)議和更高的自動(dòng)化程度。“這就是空中交通管制已經(jīng)工作了數(shù)十年的方式,現(xiàn)在太空操作員需要齊心協(xié)力來定義自動(dòng)機(jī)動(dòng)協(xié)調(diào)。”執(zhí)行太空任務(wù)已不再是過去。我們現(xiàn)在面臨著過去仍在困擾著地球環(huán)境的過去軌道努力的殘余。自1957年太空時(shí)代開始以來,大約進(jìn)行了5450次發(fā)射,到2019年1月,估計(jì)進(jìn)入軌道的碎片數(shù)量為:
34,000個(gè)大于10厘米的物體90萬個(gè)1cm至10cm之間的物體1.28億個(gè)物體(從1毫米到10厘米)“避免手動(dòng)碰撞
由于存在這種碎片環(huán)境,現(xiàn)在,在高流量軌道上的操作員通常會(huì)花時(shí)間通過執(zhí)行“避免碰撞演習(xí)”來保護(hù)其航天器免遭與太空垃圾潛在的災(zāi)難性碰撞,基本上是將命令發(fā)送給航天器以脫離方式。
此類操作取決于有效的,準(zhǔn)確的和及時(shí)的太空監(jiān)視數(shù)據(jù),例如由美國太空監(jiān)視網(wǎng)絡(luò)提供的數(shù)據(jù),作為“合流數(shù)據(jù)消息”或CDM的基礎(chǔ),警告其航天器與另一顆衛(wèi)星或太空之間可能會(huì)近距離接觸賓語。
對于低地球軌道上的典型衛(wèi)星,每周都會(huì)發(fā)布數(shù)百次警報(bào)。對于大多數(shù)人來說,隨著一周的過去和收集到更多的軌道信息,發(fā)生碰撞的風(fēng)險(xiǎn)會(huì)降低,但是對于某些人來說,這種風(fēng)險(xiǎn)被認(rèn)為足夠高,需要采取進(jìn)一步的行動(dòng)。
對于歐空局目前在這些低空軌道上的航天器而言,每顆衛(wèi)星每周大約需要兩次警報(bào),需要分析師進(jìn)行詳細(xì)的跟蹤。這涉及到對兩個(gè)物體之間的距離,未來可能的位置,觀測結(jié)果的不確定性以及計(jì)算的不確定性以及最終碰撞概率的分析時(shí)間。
如果概率大于通常的10,000分之一,則需要各個(gè)團(tuán)隊(duì)的工作來準(zhǔn)備避撞機(jī)動(dòng)并將命令上載到衛(wèi)星。必須對操縱進(jìn)行驗(yàn)證,以確保其具有預(yù)期的效果,并且例如不會(huì)使航天器靠近物體,甚至不會(huì)傷害另一個(gè)物體。
平均而言,ESA每年每顆衛(wèi)星需要執(zhí)行一次以上的防撞機(jī)動(dòng),其中絕大部分是由于空間碎片造成的。盡管這種演習(xí)最終可以保護(hù)航天器,但它們也會(huì)干擾其正常計(jì)劃,延誤或中斷科學(xué)觀測或通訊,并經(jīng)常消耗稀少的燃料,從而縮短了飛行任務(wù)的壽命。