Space 2.0: Stanford KI zur Demokratisierung des Weltraums

Crowdsourcing KI-Maschinelles Lernen für einen “Abschleppwagen” im Weltraum

Quelle: istockphoto

Es gibt ein großes und wachsendes Umweltproblem, das nicht auf dieser Erde ist – es ist Müll, der unseren Planeten im Weltraum umkreist. Weltraummüll ist nicht nur ein wirtschaftliches Risiko, das den Alltag von heute beeinträchtigen kann, sondern auch ein existenzielles Risiko, das die Fähigkeit von Wissenschaftlern gefährdet, Wetter- und Klimaveränderungen zu erforschen, die alle Lebewesen der Erde beeinflussen. Anfang Februar 2019 kündigten Forscher des Space Rendezvous Laboratory (SLAB) der Stanford University einen Plan zur künstlichen Intelligenz (AI) an, um das massive Problem des Umlaufens von Weltraummüll zu lösen.

Simone D’Amico, Gründer und Direktor des Space Rendezvous Lab von Stanford, arbeitet mit der Europäischen Weltraumorganisation (ESA) zusammen, um ein KI-System zu entwickeln, das Navigationshilfen für einen Weltraumschlepper liefert, um diese zu identifizieren, zu reparieren oder zu entfernen ungeordnete, umkreisende Satelliten, die sich über der Atmosphäre befinden, jedoch aufgrund der Anziehungskraft der Erde zum Orbit verurteilt sind.

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Wie kann künstliche Intelligenz das Problem von Weltraummüll lösen?

D’Amico verändert das Paradigma der wissenschaftlichen Weltraumforschung, indem es ein weites Netz bildet. Crowdsourcing ist die Methode, um die Projektziele zu erreichen, indem eine große Gruppe von Mitwirkenden eingeladen wird. In der Regel wird Crowdsourcing online durchgeführt und ist wesentlich kostengünstiger als herkömmliche Methoden zur Erlangung von Beiträgen.

Stanfords Space Rendezvous Lab und die Europäische Weltraumorganisation haben am 1. Februar 2019 einen weltweiten Wettbewerb für AI-Labors für maschinelles Lernen gestartet, um Algorithmen zu entwickeln, die auf der SLAB-Datenbank mit 16.000 Bildern trainiert werden, die zur Verbesserung der Leistung des bereits in Entwicklung befindlichen AI-Navigationssystems beitragen von SLAB.

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Wie groß ist das Problem der Weltraummüll?

Nach Angaben der Europäischen Weltraumorganisation haben über 5.250 Starts in den 62 Jahren seit dem Start des ersten Satelliten Sputnik 1 im Jahr 1957 42.000 verfolgte Objekte in die Umlaufbahn der Erde geschickt. Heute schätzt die ESA von 23.000 Objekten, die die Erde umkreisen nur 5 Prozent (1.200) sind funktionsfähige Satelliten – die restlichen 95 Prozent sind entweder nicht mehr existierende Satelliten (3.200) oder Weltraummüll (18.600 Bruchstücke).

Dies sind jedoch nur Schätzungen. Die genaue Menge und der Ort von Weltraummüll, der die Erde umkreist, ist unbekannt. Dies macht es für Satellitenbetreiber schwierig, Kollisionen mit dem umlaufenden Müll zu vermeiden.

Weltraummüll ist ein enormes wirtschaftliches Risiko für die Akteure der Satellitentechnologie. Der Start eines Satelliten ist ein kostspieliges Unterfangen – die Preisgestaltung hängt vom Hersteller ab. Selbst im unteren Preissegment kostet ein einzelner Satellit Millionen von Dollar. Beispielsweise berechnet SpaceX, gegründet von Elon Musk, pro Start geschätzte 62 Millionen US-Dollar für die Falcon 9 und 90 Millionen US-Dollar für den Falcon Heavy. Nach den Angaben der US Airforce kostet eine United Launch Alliance (ULA) im Geschäftsjahr 2020 geschätzte 422 Millionen US-Dollar pro Start.

Schwebende, umkreisende Müllstücke stellen eine Gefahr für funktionierende Satelliten dar. Zwei unversehrte Satelliten, ein funktionsfähiges amerikanisches Iridium 33 und ein deaktivierter russischer Kosmos 2251, kollidierten 2009 versehentlich im Weltraum und erzeugten noch mehr Abfallmaterial, das die Erde umkreist, was eine Gefahr für die funktionierenden Satelliten darstellt.

Warum sollte man den umlaufenden Müll aufräumen?

Weltraummüll stellt ein Risiko für die Dienste dar, die wir täglich nutzen. Wenn Sie telefonieren, fernsehen oder ein Auto fahren, besteht die Möglichkeit, dass Sie Dienste nutzen, die auf Satellitentechnologie angewiesen sind. Fernsehen, Telekommunikation, Wetterdienste und GPS (Global Positioning System) sind einige Beispiele für die Dienste, die Satelliten im Orbit bereitstellen. Jede Störung dieser Dienste kann sich negativ auf die Unternehmen auswirken und die Kommunikation, das Arbeiten, das Reisen, das Sozialisieren und das Spielen beeinträchtigen.

Wissenschaftler der National Aeronautics and Space Administration (NASA) nutzen Satelliteninformationen für die Wetter- und Klimaforschung. Laut jüngsten Zahlen, die Anfang der Woche von der NASA und der National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) veröffentlicht wurden, war es letztes Jahr um 1,49 Grad Fahrenheit (0,83 Grad Celsius) wärmer als während des Zeitraums 1951-1980 – es war das viertwärmste Jahr, in dem das Protokoll aufgezeichnet wurde . Klimaveränderungen sind eine existenzielle Bedrohung, die die Ökosysteme der Erde und alle Lebensformen – Pflanzen, Tiere und Menschen – betrifft. Eine Möglichkeit, die Veränderungen in der Umwelt zu untersuchen, ist wichtig für das Überleben aller Arten auf der Erde.

Copyright © 2019 Cami Rosso Alle Rechte vorbehalten.

Verweise

Meyers, Andrew (2019, 1. Februar). “Stanford entwickelt ein KI-Navigationssystem für einen zukünftigen” Abschleppwagen “.” Stanford News. URL: https://news.stanford.edu/2019/02/01/stanford-spurs-ai-navigation-space-rendezvous-software/

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