富士通使用量子启发算法和AI解决太空垃圾问题

应用报道 量科网 2021-07-23 23:14

富士通(Fujitsu)与格拉斯哥大学、Astroscale(一家卫星服务和可持续发展公司)合作,开展了一个受量子启发的项目,以清除太空中的碎片。目前在地球轨道上有2350颗非工作卫星,太空监视网络正在跟踪2.8万多块碎片。

该项目历时6个多月,是英国航天局资助的“推进太空监视和跟踪研究”项目的一部分。它使用了格拉斯哥大学开发的基于人工神经网络(ANN)的快速轨迹设计算法,以及富士通的数字退火器和量子启发式优化服务,来解决与ADR(主动碎片清除)任务规划设计相关的一些主要优化问题。

富士通表示,通过仔细决定收集哪些碎片以及何时收集,这个由Digital Annealer提供动力的量子系统优化了任务计划,以确定将无法运行的航天器或卫星安全带回处理轨道所需的最低燃料和最低时间。富士通公司称,找到收集太空碎片的最佳路线将节省任务规划阶段的大量时间和成本,并因此提高商业可行性。

英国航天局太空监视和跟踪主管Jacob Geer说:“监控危险的太空物体对于保护通信设备、卫星导航等我们依赖的服务至关重要。这个项目是量子启发计算与人工智能合作解决太空碎片问题的第一个例子,但它不太可能是最后一个。”

富士通英国和爱尔兰数字退火顾问Ellen Devereux表示,该项目不仅使那些需要转移和处理碎片的组织过程更具成本效益,而且还展示了人工智能和量子计算可以如何用于优化。

他说:“在过去的六个月里,我们了解到这项技术对太空优化有着巨大的影响,不仅是在清理碎片方面,还包括在轨服务等。现在我们更好地了解了它的潜力,我们迫不及待地想看到这项技术应用在未来的任务中。”

亚马逊AWS提供了云、人工智能和机器学习工具和服务来支持该项目。他们使用亚马逊Sagemaker工具开发了预测轨道传输成本的人工神经网络。

该项目的牵头公司富士通和其他7家英国公司从英国航天局(UK Space Agency)获得逾100万英镑的合同,以帮助追踪太空碎片。英国航天局和国防部宣布了他们下一步的联合行动,旨在提高英国对太空事件的认识。(编译: Julien)