宇宙追跡スタートアップがレーダーを使用して数千の衛星を監視

1月下旬、数十年にわたり地球を無害に周回していた2つの衛星が、 互いに衝突しそうになった. もし彼らが秒速14キロメートルの速度でそうしていれば、両方とも即座に消滅しただろう。

これは、宇宙産業で働く人々が「壊滅的衝突」と呼ぶものです。 結局のところ、この大惨事は 2 つの衛星そのものの寿命ではありません。 壊滅的な部分は、次に何が起こるかを指します。 かつての 2 つの衛星は天のショットガンの爆発、小さな破片の雲になっていたでしょう。 当初、これらは元の軌道をたどっていたでしょう。 しかし、その後数か月の間に、両方とも分散し、地球の周りに破片の薄い殻を形成したでしょう。 他の人工衛星であれ、有人宇宙船であれ、今後数世紀のどこかの時点でこの殻を通過する人は誰でも 月や火星に向かっていた場合、小型で潜在的に致命的な高速の宇宙船と衝突する危険性が高まるだろう。 断片。

幸いなことに、そのようなことは起こりませんでした。 2つの衛星は、規定のバスケットボールコートの半分未満に相当するわずか40フィートの間隔でお互いを通り過ぎた。 この際、私たちは幸運に恵まれました。

しかし、このニアミスは重要なことを浮き彫りにしました。 私たちの誰も、頭上約560マイルで起こっている出来事についてあまり意識していません。 人類が地球環境に与えている影響について（当然の）新たな懸念があるにもかかわらず、私たちは懸念を抱いていません。 たとえ地球低地という身近なところでも、私たちが環境に対して行っていることに対して同じ恐怖を抱くのは必然です。 軌道。 ある意味で、それは規制されていない活動の西部です。 そして、十分な数の人が注意を払っていません。

幸いなことに、シリコンバレーの空間マッピングのスタートアップは、 レオラボ は。 最近の衛星のクローズシェーブに警鐘を鳴らしたのは彼らだった。 そして彼らは、宇宙にある衛星やその他の物体を追跡する方法に革命を起こそうと考えています。 それはすぐには起こりません！

宇宙交通管制

米国では毎日、約 15,000 人が朝起きて連邦航空管制官として仕事に向かい、集中力を高めています。 米国空域内のすべての航空機が互いに適切に分離されていることを確認するために、空域の一部に配置されます。 空。 主要な空港では、常に 50 人を超える管制官が勤務することがあります。 航空交通管制センターではその数は数百に上ります。

それに比べて、宇宙交通に注目している人はどれだけいるでしょうか? おそらくあなたが予想しているよりも少ないでしょう。 「私たちの前には、遺棄衛星の衝突を監視する人は誰もいませんでした。」 ダン・セパリーとLeoLabsのCEOはDigital Trendsに語った。

表面的には、宇宙交通管理は、トニー・ソプラノが甥のために企画するような、最小限の仕事で定期的な給料を集めるだけの、ノーショーの仕事のように聞こえます。 つまり、宇宙の交通について聞いた人はいるでしょうか? 結局のところ、宇宙交通は私たちのほとんどが思っているよりも大きな問題です。 Ceperley 氏は、自分の仕事が何であるかを語るときに、人々にイメージを示すことを好みます。 一見すると、それは顕微鏡で見たウイルスの写真のように見えます。暗い球体の上に小さな緑色の点が群がっています。 実際、これは過去 24 時間の地球低軌道を描いた視覚化であり、現在地球を周回しているすべての物体が含まれています。 「ある種恐ろしい意味で印象的だ」と彼は語った。

現時点では、地球低軌道には 10 センチメートルを超える天体が約 14,000 個あります。 そのうち約 1,400 機が衛星として機能しています。 他のものは、遺棄された衛星、古いロケット本体、および誰も除去できなかった、あるいは除去しようとする意欲のなかったさまざまな宇宙の残骸の混合物です。 10 センチメートル、つまり約 4 インチというと、それほど大きくないと思われるかもしれません。 しかし、ライフルから発射される弾丸の何倍もの速度で移動すると、衝突したものは簡単に壊滅的な衝突を引き起こす可能性があります。

需要に応え続ける

LeoLabs は、空で何が起こっているかを 24 時間年中無休で監視するサービスを提供しています。 2 つのコア テクノロジが機能しています。 1 つ目は、地上レーダーのネットワーク (現在 3 つ、今後 2 年間でさらに 3 つが計画されています) の拡大です。 アラスカ、テキサス、ニュージーランドに拠点を置くこれらの宇宙監視レーダーは空をくまなく調べ、地球低軌道で頭上を通過するあらゆる物体を特定します。 LeoLabs のフェーズド アレイ レーダーは、希望に応じて、1 つの衛星から別の衛星の監視に迅速に切り替えることができます。1 ミリ秒ごとの頻度で可能です。 ますます混雑する空では、それが必要不可欠です。

LeoLabs が登場する前は、同等のレーダーを構築しているのは巨大な防衛機関か宇宙組織だけでした。 しかし、軌道上に打ち上げられる衛星の数が増えるにつれ、これらのレーダーの供給が単に需要を下回っただけだとセパリー氏は指摘する。

「オンラインに流入する新たなトラフィックの量を考えると、10年に1基の新しいレーダーを構築するだけでは、宇宙で起こっているすべてのことに追いつくことはできません」と彼は述べた。 「私たちは別のモデルを使用し、できるだけ早く先を目指しています。」

LeoLabs を推進する 2 番目のコアテクノロジーはソフトウェアです。 「私たちはそのデータを分析し、アラートの形で情報を送信するプラットフォームを持っています」と彼は説明しました。 「衛星について知りたい場合は、衛星がどこにあるのか、来週どこに行くのか、その間に危険な状況に直面するのかどうかを正確にお知らせします。」

空のマッピング

Ceperley 氏は、最初のコンピュータ マウスと Siri 音声アシスタントの誕生に貢献した伝説的なサンフランシスコの研究所である SRI International での前職で、LeoLabs の共同創設者 2 人に会いました。 Ceperley 氏はそこで 8 年間働き、どうすれば衛星をより良く追跡できるかについて政府の資金提供を受けた研究を実施しました。 仕事の一環として、彼は民間企業から衛星追跡への支援を求める声を定期的に受けていました。

しかし、彼が仲間の SRI エンジニアである Mike Nicolls と John Buonocore に会って初めて、LeoLabs となるアイデアが発展し始めました。

「結局、彼らは廊下で仕事をしていたことが判明した」とセパリー氏は振り返る。 「彼らはオーロラ、オーロラを研究していました。 彼らはそのためのレーダーの設計と構築に約 20 年を費やしました。 ある日、彼らは私を廊下に呼び、『衛星データが必要だと聞きました。 私たちが集めているものを見せてみましょう。」

二人はセパリーさんに、雨粒が縞模様になった窓のような画像を手渡した。 彼はそれが何なのか尋ねました。 ニコルズ氏とブオノコア氏は、画像上の各スラッシュは、彼らが観察したいフィールドを横切る衛星またはスペースデブリであると語った。 衛星は、衛星を認識してデータからデジタル的に消去するためのソフトウェアの構築に過去 2 年を費やしたほど、観測を台無しにしていました。 セパリーは驚いた。

「あなたのゴミが他の人の宝物になる可能性があります」と彼は彼らに言いました。

サービスとしての衛星追跡

LeoLabs は 2015 年に正式に設立されました。 これは業界で瞬く間に成功を収め、これまでに 1,700 万ドルの投資を集めました。 同社はサービスをサブスクリプション モデルとして提供しています。 人々は料金を支払ってその調査結果にアクセスすることができ、衝突の危険がある場合には警告を受けることができます。 (いいえ、衝突を避けるために衛星を左または右に旋回させることはできません。 ただし、2 台の車が協調して交差点を通過するように、速度を変えることはできます。)

これまでのところ、LeoLabs は防衛、保険、規制分野の顧客を獲得してきました。 しかし、その最大の新たな視聴者は民間衛星所有者だ。 近年、この層はシーンに爆発的に登場しており、小規模なものからあらゆるものが流入しています。 スタートアップ企業が個別の CubeSat を SpaceX のような巨大企業に打ち上げ、まさに空を覆う衛星軍団を撃ち込んでいる 軌道。

「サービスとしての衛星追跡」ビジネス モデルに加えて、LeoLabs が革新を進めている方法の 1 つは、宇宙にあるこれまでにない小さな物体を追跡する方法を見つけることです。 その最新の新しいレーダーであるニュージーランドを拠点とするキウイ・スペース・レーダーは、2019年末に稼働を開始した。 これにより、LeoLabs は初めて、サイズが 2 センチメートルほどの小さな物体の軌道を追跡できるようになりました。 このサイズまでオブジェクトを監視してパラメータを広げると、周回するオブジェクトの総数は 14,000 から 250,000 という膨大な数に増加します。 たとえ2センチメートルであっても、これまで追跡されていなかったこれらの物体は、衝突した衛星を粉砕する可能性があります。

「（そのような）小さなことを追跡すると、1週間に20件のニアミスが発生する可能性があります」とセパリー氏は語った。

やるべきことはまだあります。 レーダーネットワークを展開することで、LeoLabs の予測能力が向上します。 しかし同社は、宇宙交通の問題についての意識を高めたいとも考えている。 天文学者たちが宇宙に打ち上げられる膨大な数の衛星について警鐘を鳴らし始めているように、LeoLabs も ルールやルールに関してはまだ初期段階にあるこの分野について、一般の人々、そして議員を教育したいと考えています。 規則。

「現時点では、宇宙における安全が何を意味するのかについて、明確な定義はありません」とセパリー氏は言う。 「その大きな理由は、宇宙でのリスク状況がどのようなものであるかについて、それほど多くのデータが存在しないことだと思います。 それが私たちが根本的に解決しようとしていることです。 レーダーとソフトウェアの経験がある私たちは、宇宙の状況を示す大規模なデータセットとデータフィードを作成できることを知っていました。 それを利用して、何が安全かを定義し、何が安全でないのかを強調することができます。」

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