• Космический мусор представляет собой серьезную угрозу для спутниковых служб, на которые мы полагаемся
• 13 проектов связаны с промышленностью и академическими кругами Великобритании.

Космическое агентство Великобритании выделяет 1,7 миллиона фунтов стерлингов на новые проекты по поддержке устойчивых космических операций, заявил сегодня министр науки Джордж Фриман.

13 новых проектов помогут отслеживать и удалять опасный космический мусор. Они включают в себя инструмент на основе искусственного интеллекта, который может предпринимать автономные действия, чтобы избежать столкновения, и другой, который увидит, как несколько небольших космических кораблей стреляют по обломкам, прежде чем отправить их в атмосферу, чтобы избавиться от них.

Министр науки, генеральный директор космического агентства Великобритании Пол Бейт и представители космического сектора Великобритании встретились в космическом кластере Харвелл в Оксфордшире, чтобы обсудить сегодня (понедельник, 31 января) устойчивое будущее космической среды.

Заторы на орбите, создаваемые космическим мусором, являются одной из самых больших глобальных проблем, стоящих перед космическим сектором. В настоящее время насчитывается около 330 миллионов фрагментов космического мусора, в том числе 36 500 объектов размером более 10 см, таких как старые спутники, отработанные корпуса ракет и даже инструменты, сброшенные астронавтами на орбиту Земли.

Космический мусор может оставаться на орбите в течение сотен лет и представлять реальную опасность для быстро растущего числа новых спутников, запускаемых каждый год, которые обеспечивают жизненно важные услуги, включая связь и мониторинг изменения климата.

Министр науки Джордж Фримен сказал:

Подобно мусору на Эвересте, первое поколение космических исследований и запусков спутников оставило на орбите миллионы опасных фрагментов спутников и 4000 ненужных спутников.

Поскольку наша зависимость от спутников в повседневной деятельности растет, а Великобритания становится ведущим центром проектирования, производства и запуска малых спутников в этом году через Virgin Orbit в Корнуолле, этот мусор теперь представляет серьезную угрозу для нашего космического сектора стоимостью 16 миллиардов фунтов стерлингов.

Вот почему мы сделали уменьшение и удаление мусора, а также долгосрочную важность космической устойчивости ключевыми элементами нашей Национальной космической стратегии.

Эти проекты помогут вывести Великобританию на передовые позиции как в защите космической среды для будущей деятельности, так и в ускорении технологического лидерства Великобритании.

Национальная космическая стратегия Великобритании излагает смелое видение сектора и признает необходимость того, чтобы Великобритания лидировала в обеспечении безопасности и устойчивого развития космоса. Новое финансирование поддерживает разработку базовой технологии или возможностей обработки данных для космического наблюдения и отслеживания для поддержки удаления орбитального мусора.  

За последние два года Космическое агентство Великобритании предоставило британской промышленности и академическим кругам 2,7 миллиона фунтов стерлингов на разработку новых технологий космического наблюдения и слежения (SST) и удаление мусора, а также инвестировало около 16 миллионов фунтов стерлингов в космическую устойчивость через Европейское космическое агентство. Агентство в 2019 году.

Великобритания является крупнейшим участником Программы космической безопасности ЕКА. Это новое финансирование поступило от совместного проекта Космического агентства Великобритании по космическому наблюдению и отслеживанию и Национальной программы космических технологий.

Управляющий директор Astroscale Ltd и сопредседатель рабочей группы IOSM UKspace Джон Оберн сказал:

Нам нужно действовать сейчас, чтобы наращивать потенциал Великобритании с надлежащим уровнем британских инвестиций; усиленное регулирование и политика Великобритании; развитие цепочки поставок и международное партнерство. Рабочая группа по обслуживанию и производству на орбите (IOSM), входящая в состав UKspace, состоит из более чем 65 членов.

Эта быстрорастущая группа продвигает общее видение, чтобы получить коммерческое преимущество первого лидера в секторе обслуживания и производства на орбите. Мы должны активизировать наши усилия по обеспечению безопасной и устойчивой космической среды и рассматривать ее как естественное продолжение окружающей среды Земли. Это поможет защитить жизненно важные услуги, включая мониторинг изменения климата, прогнозирование погоды, управление стихийными бедствиями и цифровые услуги для граждан, и гарантировать, что мы сможем предоставлять их грядущим поколениям.

В 2021 году Космическое агентство Великобритании работало с Управлением ООН по вопросам космического пространства (UNOOSA), чтобы поддержать следующий этап международных усилий по обеспечению устойчивости космоса, и предоставило финансирование для исследования возглавляемой Великобританией миссии по удалению мусора из космоса.

Подробно о 13 проектах

Автоматизированная система спуска с орбиты (ПАД-Б) на базе плазменного двигателя 

• Ведущий: Мэгдрайв
• Партнеры: Университет Саутгемптона 
• Финансирование: 199 500 фунтов стерлингов

Magdrive и Университет Саутгемптона изучают возможность создания системы автоматизированного блока спуска с орбиты (PAD-B) на основе плазменного двигателя. Базовый корабль будет нести многие из этих нанокосмических кораблей весом около 1 кг, которыми можно будет стрелять по обломкам издалека. Они будут прикреплены и будут работать вместе, чтобы автономно выбрасывать мусор в атмосферу и утилизировать его. В рамках этого проекта команда изучит осуществимость PAD-B и поставит летное оборудование для космического полета прототипа субкомпонента в июне 2022 года. 

The Great Eye: инструмент для космического наблюдения и слежения (SST) на основе искусственного интеллекта 

• Руководство: Oxford Dynamics Limited  
• Партнеры: In-Space Missions Ltd. 
• Финансирование: 157 500 фунтов стерлингов

Oxford Dynamics (OD) и In-Space Missions (ISM) сотрудничают в разработке инновационного инструмента для космического наблюдения и отслеживания (SST) на основе искусственного интеллекта, известного как «Великий глаз». Проект основан на работе OD по созданию основы для полезной нагрузки спутника, способной принимать автономные решения по предотвращению столкновений. Проект также включает в себя новый графический пользовательский интерфейс (GUI) для наземных операций, демонстрирующий возможности инструмента. Он будет использовать опыт OD в разработке полезной нагрузки и машинного зрения с искусственным интеллектом, а также опыт ISM в разработке и поставке небольших экономичных спутников для реализации выявленных возможностей глобального рынка. 

Супермагдрайв ADR 

• Ведущий: Ракетостроение
• Партнеры: Magdrive Limited, Tokamak Energy 
• Финансирование: 198 500 фунтов стерлингов

Электродвигатели большой тяги позволят новым космическим миссиям и бизнесу процветать в космосе, обеспечивая высокоэффективное точное маневрирование на низких орбитах, что является ключевым требованием для наблюдения и отслеживания космического пространства. Важнейшей базовой возможностью является использование высокой плотности плазмы со сверхсильными магнитными полями. Этот проект будет сочетать технологию электрического двигателя, разработанную Magdrive, с технологией сверхпроводящего магнита, разработанной Tokamak Energy для использования в термоядерных электростанциях. Тестирование ключевых компонентов направлено на повышение технологической готовности конструкций двигателей в партнерстве между Rocket Engineering, Magdrive и Tokamak Energy.

Гиперспектральный сканер для космического наблюдения и слежения (HyperSST)

• Руководство: Университет Стратклайда  
• Партнеры: Fraunhofer UK Research Ltd, Fraunhofer Center for Applied Photonics 
• Финансирование: 169 500 фунтов стерлингов

Проект HyperSST продемонстрирует использование новых датчиков гиперспектральной визуализации для обнаружения и описания объектов, вращающихся вокруг Земли. HyperSST будет сочетать передовые гиперспектральные технологии с современными методами глубокого обучения, чтобы лучше понимать состав космических объектов, их движения и предсказывать их намерения. Этот проект продемонстрирует использование гиперспектральной визуализации и искусственного интеллекта как для наземного, так и для орбитального зондирования, а также для обнаружения и определения характеристик объектов разного размера и природы, от активных спутников до заброшенных верхних ступеней. 

Расширение возможностей Великобритании по определению состояния пространственного положения находящихся на низкой околоземной орбите (НОО) космических объектов.

• Руководитель: ООО «Астроскейл»
• Партнеры: Northern Space and Security Ltd, Lumi Space Ltd. 
• Финансирование: 55 000 фунтов стерлингов

Цель этого предложения — ускорить развитие возможностей Великобритании по определению того, как неуправляемый объект, будь то неактивный спутник или обломок, вращается в космосе. Вращение или падение объекта важно знать при планировании миссий по очистке космоса путем удаления объекта с орбиты. Безопасный захват этих объектов требует тонкого и точного маневрирования, и если космический объект кувыркается слишком быстро или таким образом, что его сложно захватить, это необходимо понять до того, как космический корабль обслуживания выйдет на орбиту. Этот грант поможет расширить возможности Великобритании, чтобы обеспечить доступность этой информации для таких миссий в будущем. 

Детектор ODIN TRL Advancement 

• Руководство: ODIN Space
• Партнеры: нет данных
• Финансирование: 91 000 фунтов стерлингов 

ODIN Space разрабатывает современные орбитальные детекторы, которые будут отслеживать смертоносные фрагменты космического мусора, что позволит управлять основными рисками во всей космической экосистеме. Космические детекторы ODIN чувствительны к мельчайшим частицам орбитального мусора (0,01–2 см), которые невидимы для существующих решений для отслеживания. Используя сеть детекторов, он будет составлять карту орбитального мусора, предоставляя важную информацию о местоположении, размере, скорости, траектории и количестве опасных объектов на НОО и ГСО. Команда ODIN Space в настоящее время разрабатывает развертываемую, готовую к полету структуру, которая послужит основой для будущей демонстрации их технологии обнаружения на орбите. 

Искусственный интеллект для космического наблюдения и слежения (AI4SST) 

• Руководство: Университет Стратклайда 
• Партнеры: Imperial College London, D-Orbit UK 
• Финансирование: 153 500 фунтов стерлингов

В этом проекте будет использоваться платформа Computational Agent for Space Situational Awareness and Remediation Remediation Automation (CASSANDRA), которая использует передовые технологии искусственного интеллекта, чтобы помочь операторам управлять движением на орбите и избегать столкновений между спутниками и космическим мусором. Проект AI4SST наделит CASSANDRA возможностью точно прогнозировать положение космических объектов, начиная с радиолокационных наблюдений. Затем CASSANDRA сможет помочь операторам принять обоснованные и надежные решения о том, следует ли выполнять маневр предотвращения столкновения или запланировать новое радиолокационное наблюдение.

Расширенное изучение программы переписи 

• Отведение: D-орбита
• Партнеры: нет данных
• Финансирование: 34 000 фунтов стерлингов

D-Orbit будет основываться на успешном прошлогоднем проекте, чтобы использовать новые возможности для обеспечения регулярных целевых космических наблюдений на низкой околоземной орбите (SST), наблюдения и отслеживания (SST). Используя спутник D-Orbit ION Satellite Carrier, орбитальный транспортный аппарат с многолетним сроком службы и двигательной способностью, D-Orbit может предложить беспрецедентную возможность наблюдать за обломками как пассивно, так и активно. Камеры ION будут перепрофилированы для захвата изображений космических объектов для обработки на борту и на земле, а также для изучения того, как можно расширить возможности за счет модернизации системы. 

Оптимизированные наблюдения и машинное обучение для космической безопасности 

• Руководство: Крэнфилдский университет
• Партнеры: Оксфордский университет, Университет Суррея 
• Финансирование: 196 500 фунтов стерлингов

Этот проект направлен на то, чтобы улучшить наше понимание того, как мы можем контролировать космические объекты на орбите, и разработать эффективные инструменты, которые помогут нам планировать и внедрять более безопасные способы эксплуатации космических кораблей. Он направлен на поддержку лидерства Великобритании в этой области, и важным результатом проекта станет обновление программного обеспечения с открытым исходным кодом Kessler, которое реализует методы машинного обучения для значительного ускорения прогнозирования сближения космических объектов.

Расширение возможностей Великобритании в области спутниковой лазерной локации 

• Ведущий: Люми Спейс
• Партнеры: Университет Суррея, Университет Дарема, SJE Space Ltd. 
• Финансирование: 85 500 фунтов стерлингов

Этот проект продвигает Lumi Space вперед в разработке усовершенствованной системы спутниковой лазерной локации (SLR), которая представляет собой простой, но мощный метод, использующий свет для отслеживания спутников. Продолжая работу, проведенную в прошлом году, этот проект продвигает новые аспекты технологии лазерной локации и повышает технологическую готовность компании. Lumi Space продолжает стремиться к более устойчивому и ответственному использованию космоса, приближая Великобританию к коммерческим возможностям SLR.  

Маяк для оценки отношения и положения - BEAP 

• Руководство: UK Launch Services Ltd. 
• Партнеры: Альта Диапазон 
• Финансирование: 79 000 фунтов стерлингов

Это включает в себя исследование коммерческой и практической осуществимости новой службы космического наблюдения и слежения (SST), которая построена на принципе «маркировки» космических объектов. Система позволит осуществлять активное отслеживание с очень низкими затратами и с минимальным воздействием и вмешательством в сами космические объекты. 

ПАССИВНАЯ РАСЧЁТКА И ОРБИТОГРАФИЯ для мегасозвездий для STM - PANDORA 

• Ведущий: GMV NSL 
• Партнеры: нет данных
• Финансирование: 86 000 фунтов стерлингов

Проект PANDORA оценит потенциал создания новой инновационной системы космического наблюдения и слежения за спутниками на низкой околоземной орбите, основанной на использовании концепции «пассивной дальности». Эта концепция использует сигналы связи от созвездий LEO в качестве измерений дальности для обеспечения точного определения орбиты и прогнозирования спутников LEO. 

Орбитальные знания о спутниках LEO становятся все более важными как часть будущих концепций и операций по управлению космическим движением (STM). Проект PANDORA позволит количественно оценить эффективность метода пассивной дальнометрии в предоставлении точных прогнозов и обнаружении маневров низкоорбитальных спутников. Он подготовит дорожную карту для коммерческого внедрения и использования этой новой возможности в Великобритании. 

Быстрое определение повторного входа и фрагментации спутника 

• Руководство: Университет Стратклайда 
• Партнеры: Imperial College London, D-Orbit UK 
• Финансирование: 199 000 фунтов стерлингов

Быстрые, физически точные инструменты для анализа входа в атмосферу управляемых и неуправляемых объектов имеют решающее значение для многих в космическом секторе. В частности, улучшенное моделирование и симуляция деформации и фрагментации имеет первостепенное значение для проектирования систем для безопасной гибели и оценки связанного с этим риска. Соединения являются критическими компонентами космического корабля, когда речь идет о фрагментации, в рамках этого проекта будут разработаны модели для прогнозирования разрушения конструкции основных соединений и шарниров на спутниках, подверженных высоким аэро-, термо- и динамическим нагрузкам при полете, с интеграцией моделей и инструментов в существующая структура с открытым исходным кодом для анализа повторного входа в атмосферу. Это позволит Великобритании достичь конкурентного преимущества по сравнению с европейскими коллегами в сложной гонке за устойчивое использование космоса.