Pesquisadores chineses melhoraram a precisão na detecção de lixo espacial na órbita da Terra, fornecendo uma maneira mais eficaz de traçar rotas seguras para manobras de espaçonaves.

"A possibilidade de navegar com sucesso em um campo de asteróides é de aproximadamente 3, 720 para um! ", Exclamou C-3PO enquanto Han Solo dirigia o Millennium Falcon para um campo de asteróides em" Star Wars:O Império Contra-Ataca ". A órbita da Terra está longe de ser tão perigosa, mas depois de mais de meio século de atividade espacial, colisões entre motores lançados e espaçonaves desintegradas formaram uma sucata planetária da qual as espaçonaves precisam escapar.

Os cientistas desenvolveram sistemas de identificação de lixo espacial, mas provou ser difícil localizar o veloz, pequenas partículas de lixo espacial. Um conjunto exclusivo de algoritmos para telescópios de alcance a laser, descrito no Journal of Laser Applications , tem melhorando significativamente a taxa de sucesso da detecção de detritos espaciais.

"Depois de melhorar a precisão de apontamento do telescópio por meio de uma rede neural, detritos espaciais com uma área de seção transversal de 1 metro quadrado e uma distância de 1, 500 quilômetros podem ser detectados, "disse Tianming Ma, da Academia Chinesa de Topografia e Mapeamento, Universidade Técnica de Pequim e Liaoning, Fuxin.

A tecnologia de alcance a laser usa o reflexo do laser de objetos para medir sua distância. Mas o sinal de eco refletido da superfície dos detritos espaciais é muito fraco, reduzindo a precisão. Os métodos anteriores melhoraram a localização de detritos por laser, mas apenas a um nível de 1 quilômetro.

Aplicação de redes neurais - algoritmos modelados nas entradas sensoriais do cérebro humano, níveis de processamento e produção - as tecnologias de alcance a laser foram propostas anteriormente. Contudo, O estudo de Ma é a primeira vez que uma rede neural melhorou significativamente a precisão de apontamento de um telescópio de laser.

Ma e seus colegas treinaram uma rede neural de retropropagação para reconhecer detritos espaciais usando dois algoritmos de correção. O Algoritmo Genético e Levenberg-Marquardt otimizaram os limites da rede neural para o reconhecimento de detritos espaciais, garantindo que a rede não fosse muito sensível e pudesse ser treinada em áreas localizadas do espaço. A equipe demonstrou a precisão aprimorada testando três métodos tradicionais na estação de telescópio de alcance a laser de Pequim Fangshen.

Os dados de observação de 95 estrelas foram usados ​​para resolver os coeficientes do algoritmo de cada método, e a precisão de detecção de 22 outras estrelas foi avaliada. Os novos algoritmos de correção de apontamento provaram ser os mais precisos, bem como fácil de operar com bom desempenho em tempo real.

Ma pretende refinar ainda mais o método. "A obtenção da órbita precisa dos detritos espaciais pode fornecer uma ajuda eficaz para a operação segura de espaçonaves em órbita."