Laser belajar untuk mengenali sampah ruang angkasa secara akurat
Observatorium Laser Satelit Fangshan Beijing. Kredit: Observatorium Laser Satelit Fangshan Beijing

Peneliti China telah meningkatkan akurasi dalam mendeteksi sampah antariksa di orbit bumi, menyediakan cara yang lebih efektif untuk merencanakan rute yang aman untuk manuver pesawat ruang angkasa.

“Kemungkinan berhasil menavigasi bidang asteroid adalah sekitar 3.720 banding satu!” seru C-3PO ketika Han Solo mengarahkan Milenium Falcon ke bidang asteroid di “Star Wars: The Empire Strikes Back.” Orbit Bumi sama sekali tidak berbahaya, tetapi setelah lebih dari setengah abad aktivitas antariksa, tabrakan antara mesin yang dibuang dan pesawat ruang angkasa yang hancur telah membentuk sampah planetary yang harus dihindari oleh pesawat ruang angkasa.

Para ilmuwan telah mengembangkan sistem identifikasi sampah antariksa , tetapi telah terbukti sulit untuk menunjukkan dengan cepat, bintik kecil sampah ruang angkasa. Satu set unik algoritma untuk teleskop mulai laser, dijelaskan dalam Journal of Laser Applications , telah secara signifikan meningkatkan tingkat keberhasilan deteksi puing-puing ruang .

“Setelah meningkatkan akurasi penunjuk teleskop melalui jaringan saraf, puing – puing ruang dengan luas penampang 1 meter persegi dan jarak 1.500 kilometer dapat dideteksi,” kata Tianming Ma, dari Akademi Survei dan Pemetaan Cina, Beijing dan Universitas Teknik Liaoning, Fuxin.

Teknologi mulai laser menggunakan refleksi laser dari objek untuk mengukur jarak mereka. Tetapi sinyal gema yang dipantulkan dari permukaan puing-puing luar angkasa sangat lemah, sehingga mengurangi akurasi. Metode sebelumnya meningkatkan laser mulai dari puing-puing tetapi hanya untuk tingkat 1 kilometer.

Aplikasi jaringan saraf — algoritma yang dimodelkan pada input sensorik otak manusia , tingkat pemrosesan dan output — untuk teknologi rentang laser telah diusulkan sebelumnya. Namun, studi Ma adalah pertama kalinya jaringan saraf secara signifikan meningkatkan akurasi penunjuk teleskop laser.

Ma dan rekannya melatih jaringan saraf propagasi belakang untuk mengenali puing-puing luar angkasa menggunakan dua algoritma koreksi. Algoritma Genetika dan Levenberg-Marquardt mengoptimalkan ambang jaringan saraf untuk pengakuan puing-puing ruang, memastikan jaringan tidak terlalu sensitif dan dapat dilatih pada area ruang terlokalisasi. Tim menunjukkan peningkatan akurasi dengan menguji terhadap tiga metode tradisional di stasiun teleskop laser range Fangshen Beijing .

Data pengamatan 95 bintang digunakan untuk menyelesaikan koefisien algoritma dari masing-masing metode, dan akurasi pendeteksian 22 bintang lainnya dinilai. Algoritma koreksi penunjuk baru terbukti paling akurat, serta mudah dioperasikan dengan kinerja waktu nyata yang baik.

Ma bertujuan untuk lebih menyempurnakan metode ini. “Mendapatkan orbit yang tepat dari puing-puing ruang dapat memberikan bantuan yang efektif untuk operasi yang aman dari pesawat ruang angkasa di orbit.”

oleh American Institute of Physics

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *