Überwachung von Weltraumobjekten für eine nachhaltige Zukunft

Je mehr künstliche Objekte ins All geschickt werden, desto wichtiger ist es, sicherzustellen, dass diese Objekte sicher sind und sich nicht gegenseitig schaden oder unserem Planeten schaden. Diese Objekte nennt man anthropogene Raumobjekte (ASOs), und es ist essenziell, sie im Auge zu behalten, um den langfristigen Nutzen des Weltraums zu gewährleisten. Momentan gibt es keine effektiven globalen Methoden, um die Sicherheit und Nachhaltigkeit aller ASOs im Orbit zu messen. Einige bestehende Methoden basieren auf privaten Informationen, die schwer zu bekommen sind und die Teilnahme abschrecken können.

Das Hauptziel des Live Detectability, Identifiability, and Trackability (L-DIT) Scores ist es, ein System zu schaffen, das die Nachhaltigkeit aller ASOs bewerten kann, unabhängig von geografischen Grenzen oder der Bereitschaft der Betreiber, sensible Daten zu teilen. Diese Arbeit schlägt eine neue dezentrale Anwendung (dApp) vor, die auf der Behavioral Dynamics Blockchain (BDB) basiert, um genaue und aktuelle Daten über ASOs bereitzustellen.

#Was ist L-DIT?

Der L-DIT Score ist eine Möglichkeit, zu messen, wie gut ein Raumobjekt detektiert, identifiziert und verfolgt werden kann. Detectability bezieht sich darauf, wie leicht ein Raumobjekt von der Erde oder von weltraumgestützten Sensoren beobachtet werden kann. Identifiability hat damit zu tun, wie einfach es für einen Beobachter ist, zu bestimmen, welches spezifische Objekt er unter vielen sieht. Trackability misst, wie gut wir den Verlauf eines Objekts über die Zeit überwachen und vorhersagen können.

Im Gegensatz zu früheren Systemen, die auf privaten Informationen basieren, verwendet der L-DIT Score öffentliche Daten aus verschiedenen Quellen, um ASOs zu bewerten. Dieser Ansatz ermöglicht kontinuierliche Updates und Bewertungen jedes Objekts, was es anpassungsfähig und nützlich für verschiedene Interessengruppen macht, wie Raumfahrt-Versicherungsanbieter, Betreiber und Hersteller.

#Der Bedarf an der Überwachung von Raumobjekten

Die wachsende Anzahl von Satelliten und anderem Weltraummüll wirft Bedenken hinsichtlich Kollisionen und der damit verbundenen Gefahren auf. Mit Prognosen, dass in den nächsten Jahren Tausende zusätzlicher Satelliten gestartet werden, wird die Bedeutung der Bewertung und Verwaltung dieser Raumobjekte entscheidend. Sicherzustellen, dass alle ASOs verfolgt und überwacht werden, trägt zur Sicherheit und Nachhaltigkeit im Weltraum bei.

Momentan basieren die bestehenden Methoden zur Bewertung der Nachhaltigkeit von Raumfahrtmissionen oft auf freiwilliger Teilnahme, was durch Datenschutzbedenken und geopolitische Probleme behindert werden kann. Der L-DIT Score zielt darauf ab, diese Barrieren zu beseitigen, indem er ein System bereitstellt, das keine privaten Informationen benötigt.

#Wie die L-DIT dApp funktioniert

Die L-DIT dApp arbeitet auf der BDB, einer speziellen Blockchain, die für das Bewusstsein über die Weltraumsituation entwickelt wurde. Die BDB sammelt und verifiziert ASO-Daten aus verschiedenen Quellen, wie Regierungsbehörden, privaten Unternehmen und Crowdsourcing-Initiativen. Diese Informationen werden dann verwendet, um den L-DIT Score zu berechnen.

Die dApp kombiniert Informationen zur Detectability, Identifiability und Trackability, um einen einzelnen Score für jedes ASO zu erstellen. Diese Bewertungsmethode stellt sicher, dass alle ASOs miteinander verglichen werden können, unabhängig von ihrer Herkunft oder der Bereitschaft ihrer Betreiber, Daten zu teilen.

#Wichtige Bestandteile von L-DIT

#Detectability

Detectability geht darum, wie leicht ein Raumobjekt zu sehen ist. Mehrere Faktoren beeinflussen dies, einschliesslich der Grösse des Objekts, seiner Reflektivität und der Fähigkeiten der Sensoren, die zu seiner Beobachtung verwendet werden. Grössere Objekte mit reflektierenden Materialien sind in der Regel leichter zu erkennen als kleinere oder weniger reflektierende. Der L-DIT Score berücksichtigt diese Faktoren, indem er Daten von verschiedenen Sensoren sammelt und die Wahrscheinlichkeit der Detektion misst.

#Identifiability

Identifiability bezieht sich darauf, wie einfach Beobachter ein spezifisches Objekt in einer Gruppe von ASOs erkennen können. Dafür konzentriert sich die dApp auf die gemeinsamen Merkmale von Raumobjekten und wie man sie voneinander unterscheiden kann. Für Betreiber und Hersteller kann es helfen, klare und konsistente Informationen über ihre Objekte bereitzustellen, um die Identifizierbarkeit zu verbessern.

Das L-DIT-System verwendet Clustering-Techniken, um ASOs mit ähnlichen Merkmalen zu gruppieren. Ein kleinerer Cluster ähnlicher Objekte erleichtert es, ein bestimmtes ASO zu identifizieren, was zu einer höheren Identifizierbarkeit führt.

#Trackability

Trackability ist die Fähigkeit, den Pfad eines Objekts zu überwachen und vorherzusagen, wo es als Nächstes hingeht. Das ist entscheidend, um Kollisionen zu vermeiden und den Weltraumverkehr zu verwalten. Die L-DIT dApp nutzt Daten aus einem Netzwerk von bodengestützten Sensoren, um zu bewerten, wie oft und wie lange jedes Objekt während seiner Umlaufbahn beobachtet werden kann.

Die Trackability wird von mehreren Faktoren beeinflusst, darunter wie viele Sensorstandorte ein Objekt während seines Überflugs beobachten können. Je häufiger ein Objekt beobachtet wird, desto höher ist sein Trackability-Score.

#Vorteile des L-DIT-Systems

Das L-DIT-System hat mehrere Vorteile:

1. Nutzung öffentlicher Daten: Durch die ausschliessliche Verwendung von öffentlich verfügbaren Daten beseitigt L-DIT Barrieren, die mit sensiblen Informationen verbunden sind. Dies ermutigt mehr Teilnehmer, sich mit dem Bewertungssystem zu beschäftigen.

2. Echtzeit-Updates: Die Verwendung von Blockchain-Technologie ermöglicht kontinuierliche Updates, um sicherzustellen, dass der L-DIT-Score genau und aktuell bleibt.

3. Globale Anwendbarkeit: Das L-DIT-System ist nicht durch geopolitische Probleme eingeschränkt, was es zu einem wertvollen Werkzeug für alle Interessengruppen in der Raumfahrtgemeinschaft macht.

4. Umfassende Vergleiche: Das Bewertungssystem ermöglicht einen umfassenden Vergleich aller ASOs und gibt wertvolle Einblicke in ihre Nachhaltigkeit und Sicherheit.

#Herausforderungen und zukünftige Richtungen

Obwohl das L-DIT-System viele Vorteile hat, gibt es noch Herausforderungen zu bewältigen. Ein Problem ist die Notwendigkeit, dass das System von verschiedenen Raumfahrtakteuren breit akzeptiert und genutzt wird. Das Vertrauen und die Teilnahme internationaler Organisationen zu gewinnen, könnte etwas Zeit in Anspruch nehmen, aber die potenziellen Vorteile einer verbesserten Sicherheit und Nachhaltigkeit machen es lohnenswert.

Zusätzlich kann das L-DIT-System wachsen und sich anpassen, während neue Datenquellen verfügbar werden. Zukünftige Verbesserungen könnten die Einbeziehung weiterer Datenquellen oder Methoden zur Analyse komplexer Weltraumverkehrsszenarien umfassen.

#Fazit

Der L-DIT Score stellt einen bedeutenden Fortschritt in dem Bestreben dar, die wachsende Anzahl von Raumobjekten zu überwachen. Durch die Bereitstellung eines zuverlässigen Systems, das auf öffentlichen Informationen beruht, kann die L-DIT dApp zu einer sichereren und nachhaltigeren Zukunft für Raumfahrtoperationen beitragen. Zu verstehen, wie wir Objekte im Weltraum detektieren, identifizieren und verfolgen können, wird dazu beitragen, dass zukünftige Generationen weiterhin von der Erkundung und Nutzung des Weltraums profitieren können.