Startup za praćenje svemira koristi radar za praćenje tisuća satelita

Krajem siječnja, dva satelita koji su bezopasno kružili oko Zemlje desetljećima gotovo sudarile jedna s drugom. Da su to učinili, pri brzinama od 14 kilometara u sekundi, oba bi bila trenutno izbrisana.

To je ono što ljudi koji rade u svemirskoj industriji nazivaju "katastrofalnim sudarom". Katastrofa, kako se ispostavilo, nije istek sama dva satelita. Katastrofalni dio odnosi se na ono što će se sljedeće dogoditi. Dva bivša satelita postala bi nebeska sačmarica, oblaci sitnih krhotina. U početku bi slijedili svoje izvorne orbite. Tijekom sljedećih nekoliko mjeseci, međutim, oba bi se raspršila, stvarajući tanku ljusku krhotina oko Zemlje. Svatko tko prođe kroz ovu školjku u bilo kojem trenutku tijekom sljedećih nekoliko stoljeća, bilo da je to drugi satelit ili svemirski brod s ljudskom posadom krenuo prema Mjesecu ili Marsu, suočio bi se s povećanim rizikom od sudara s jednim od malenih, potencijalno smrtonosnih, brzih fragmenti.

Srećom, to se nije dogodilo. Dva su satelita projurila jedan pokraj drugoga s razmakom od samo 40 stopa između njih, što je manje od polovice pravilnog košarkaškog igrališta. Ovom prilikom smo imali sreće.

Ali zamalo promašaj naglašava nešto važno. Nitko od nas nije previše svjestan događaja koji se odvijaju nekih 560 milja iznad naših glava. Unatoč (opravdanoj) obnovljenoj zabrinutosti o utjecaju koji čovječanstvo ima na naš okoliš oko Zemlje, mi ne nužno zadržavamo isti strah za ono što radimo svom okolišu čak i tako blizu doma kao što je Niska Zemlja Orbita. To je, u nekom smislu, Divlji zapad nereguliranih aktivnosti. I premalo ljudi obraća pozornost.

Srećom, javio se startup za mapiranje svemira iz Silicijske doline LeoLabs je. Oni su bili ti koji su uzbunili zbog nedavnog satelitskog brijanja. I nadaju se da će revolucionirati način na koji pratimo satelite i druge objekte u svemiru. Ne može se dogoditi dovoljno brzo!

Kontrola svemirskog prometa

Svaki dan oko 15 000 ljudi u Sjedinjenim Državama probudi se i počne raditi kao federalni kontrolor zračnog prometa, snažno usredotočen na komadu zračnog prostora kako bi se osiguralo da svaki zrakoplov u zračnom prostoru SAD-a ostane ispravno odvojen jedan od drugog u nebo. U velikoj zračnoj luci može biti više od 50 kontrolora na dužnosti u bilo kojem trenutku. U centru za kontrolu zračnog prometa taj se broj mjeri stotinama.

Za usporedbu, koliko ljudi pazi na svemirski promet? Vjerojatno manje nego što biste očekivali. "Prije nas nitko nije pazio na sudare napuštenih satelita," Dan Ceperley, rekao je CEO LeoLabsa za Digital Trends.

Na površini, upravljanje svemirskim prometom zvuči poput vrste posla bez pojavljivanja koji bi Tony Soprano mogao organizirati za nećaka, zahtijevajući nešto više od redovite plaće za minimalan rad. Mislim, tko je čuo za promet u svemiru? Ispostavilo se da je svemirski promet veći problem nego što većina nas može shvatiti. Ceperley voli pokazati ljudima sliku kada govori o tome čime zarađuje za život. Na prvi pogled izgleda kao slika virusa pod mikroskopom, tamna kugla prepuna sitnih zelenih točkica. Zapravo, to je vizualizacija koja prikazuje posljednja 24 sata niske Zemljine orbite, zajedno sa svim objektima koji trenutno kruže oko našeg planeta. "Impresivno je na neki zastrašujući način", rekao je.

U ovom trenutku u niskoj Zemljinoj orbiti nalazi se otprilike 14 000 objekata većih od 10 centimetara. Oko 1400 od njih su funkcionalni sateliti. Ostali su mješavina napuštenih satelita, starih raketnih tijela i raznih dijelova svemirskog otpada koje nitko nije uspio ili želi ukloniti. Deset centimetara, otprilike četiri inča, možda ne zvuči posebno veliko. No s obzirom na brzinu kojom putuju, višestruko veću od brzine metka ispaljenog iz puške, dovoljno je lako izazvati katastrofalan sudar za bilo što s čime se sudari.

Ukorak s potražnjom

LeoLabs pruža 24/7 uslugu praćenja onoga što se događa na nebu. Na djelu su dvije ključne tehnologije. Prvi je rastuća mreža (trenutačno tri, s još tri planirana za sljedeće dvije godine) zemaljskih radara. Smješteni na Aljasci, Teksasu i Novom Zelandu, ovi radari za svemirski nadzor pretražuju nebo, izdvajajući svaki objekt koji prođe iznad nas u niskoj Zemljinoj orbiti. LeoLabsovi radari s faznom rešetkom mogu se brzo prebaciti s jednog satelita na drugi, onoliko često koliko svake milisekunde ako to žele. Na sve gušćem nebu, to je nužnost.

Prije nego što se LeoLabs pojavio, jedini ljudi koji su gradili usporedive radare bile su ogromne obrambene agencije ili svemirske organizacije. Međutim, Ceperley ističe da, kako se sve više i više satelita lansira u orbitu, ponuda ovih radara jednostavno je zaostajala za potražnjom.

"S količinom novog prometa koji dolazi na mrežu, izgradnja jednog novog radara u desetljeću jednostavno ne drži korak sa svime što se događa u svemiru", rekao je. "Koristimo drugačiji model, jurimo naprijed što brže možemo."

Druga temeljna tehnologija koja pokreće LeoLabs je njegov softver. "Imamo platformu koja analizira te podatke i šalje informacije u obliku upozorenja", objasnio je. "Ako trebate znati nešto o svom satelitu, možemo vam reći gdje se točno nalazi, gdje će biti sljedeći tjedan i hoće li se suočiti s rizičnim situacijama u to vrijeme."

Mapiranje neba

Ceperley je upoznao svoja dva suosnivača LeoLabsa na njihovom prethodnom poslu u SRI Internationalu, legendarnom istraživačkom laboratoriju u San Franciscu koji je pomogao u stvaranju prvog računalnog miša i glasovnog asistenta Siri. Ceperley je tamo radio osam godina, provodeći istraživanje koje je financirala vlada o tome kako bi mogao bolje pratiti satelite. Kao dio svog posla, redovito se javljao privatnim tvrtkama koje su tražile pomoć u praćenju njihovih satelita.

Međutim, tek kada se sastao s kolegama SRI inženjerima Mikeom Nicollsom i Johnom Buonocoreom počela se razvijati ideja za ono što je postalo LeoLabs.

"Ispostavilo se da su [oni] radili niz hodnik", prisjetio se Ceperley. “Proučavali su Auroru Borealis, polarnu svjetlost. Potrošili su oko 20 godina na projektiranje i izgradnju radara za to. Jednog su me dana pozvali niz hodnik i rekli: 'Čujemo da trebate satelitske podatke. Dopustite da vam pokažemo što skupljamo.’”

Par je Ceperleyu predao sliku koja je izgledala poput prozora prošaranog kišnim kapima. Pitao je što je to. Nicolls i Buonocore rekli su mu da je svaka od kosih crta na slici satelit ili komad svemirskog otpada koji prelazi polje koje žele promatrati. Sateliti su uništavali njihova promatranja do te mjere da su posljednje dvije godine proveli u izradi softvera za prepoznavanje i digitalno brisanje podataka iz svojih podataka. Ceperley je bio zapanjen.

"Vaše smeće bi moglo biti nečije drugo blago", rekao im je.

Satelitsko praćenje-kao-usluga

LeoLabs je službeno osnovan 2015. Postigao je trenutačni uspjeh u industriji, jer je do danas uložio 17 milijuna dolara. Tvrtka svoje usluge pruža po modelu pretplate. Ljudi mogu platiti za pristup njegovim nalazima — i biti upozoreni kada postoji rizik od mogućeg sudara. (Ne, nije moguće natjerati satelit da skrene lijevo ili desno kako bi se izbjegli sudari. Ali možete mijenjati brzinu na način na koji se dva automobila mogu koordinirati da prođu kroz raskrižje.)

Do sada je LeoLabs pokupio klijente u obrambenom, osigurateljnom i regulatornom području. Ali njegova najveća nova publika su vlasnici privatnih satelita. Posljednjih godina, ovo je demografija koja je eksplodirala na sceni, s priljevom svega od malih startupi koji lansiraju pojedinačne CubeSate do divova poput SpaceX-a koji pucaju u prave armije satelita koje paraju nebo orbita.

Uz svoj poslovni model "satelitsko praćenje kao usluga", jedan od načina na koji LeoLabs uvodi inovacije je pronalaženje načina za praćenje sve manjih objekata u svemiru. Njegov najnoviji novi radar, novozelandski Kiwi Space Radar, pojavio se na mreži krajem 2019. Po prvi put omogućuje LeoLabsu praćenje objekata u orbiti veličine samo dva centimetra. Kada proširite parametre praćenjem objekata do ove veličine, ukupni broj objekata u orbiti povećava se s 14 000 na golemih 250 000. Čak i na udaljenosti od dva centimetra, ovi prethodno nepraćeni objekti sposobni su razbiti svaki satelit s kojim se sudare.

"Kada budemo pratili [takve] male stvari, mogli bismo vidjeti 20 zamalo promašaja tjedno", rekao je Ceperley.

Ima još posla. Uvođenje radarske mreže povećat će LeoLabsove mogućnosti predviđanja. Ali tvrtka se također nada podizanju svijesti o problemu svemirskog prometa. Kao što astronomi počinju dizati uzbunu zbog ogromnog broja satelita koji se lansiraju u svemir, LeoLabs želi educirati javnost — i zakonodavce — o polju koje je još uvijek u povojima kada su u pitanju pravila i propisi.

"U ovom trenutku stvarno ne postoji dobra definicija o tome što znači sigurnost u svemiru", rekao je Ceperley. “Mislim da je veliki razlog za to taj što nije bilo toliko podataka o tome kakva je rizična situacija u svemiru. To je temeljno ono što smo naumili riješiti. S našim iskustvom u radarima i softveru, znali smo da možemo stvoriti veliki skup podataka i feed podataka koji pokazuju situaciju u svemiru. To se zatim može koristiti za definiranje onoga što je sigurno - i isticanje onoga što nije."

Preporuke urednika

• Postavljen novi svemirski rekord za posadu u Zemljinoj orbiti
• Veliki NASA satelit pada natrag na Zemlju nakon desetljeća u orbiti
• Orbiter Mars Express prenio je podatke iz sedam različitih misija na Mars
• Kako gledati drugi pokušaj lansiranja rakete Firefly Aerospace da dosegne orbitu
• Gledajte kako ovaj američki špijunski satelit lansira u orbitu konkurent SpaceX