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Monitorando Objetos Espaciais para um Futuro Sustentável

Um novo sistema tem como objetivo garantir a segurança no espaço com dados públicos.

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Índice

À medida que mais objetos artificiais são colocados no espaço, fica crucial garantir que esses objetos estejam seguros e não causem danos uns aos outros ou ao nosso planeta. Esses objetos são chamados de Objetos Espaciais Antropogênicos (ASOs), e acompanhar eles é essencial para o uso a longo prazo do espaço. Atualmente, não existem métodos globais eficazes para medir a segurança e a sustentabilidade de todos os ASOs em órbita. Alguns métodos existentes dependem de informações privadas, que podem ser difíceis de obter e podem desencorajar a participação.

O principal objetivo da pontuação de Detectabilidade, Identificabilidade e Rastreabilidade ao Vivo (L-DIT) é criar um sistema que possa avaliar a sustentabilidade de todos os ASOs, independentemente das fronteiras geográficas ou da disposição dos operadores em compartilhar dados sensíveis. Este trabalho propõe um novo aplicativo descentralizado (dApp) construído sobre a Blockchain de Dinâmica Comportamental (BDB) para fornecer dados precisos e em tempo real sobre ASOs.

O que é L-DIT?

A pontuação L-DIT é uma forma de medir quão detectável, identificável e rastreável um objeto espacial é. Detectabilidade se refere a quão facilmente um objeto espacial pode ser observado da Terra ou de sensores baseados no espaço. Identificabilidade está relacionada a quão facilmente um observador pode determinar qual objeto específico está vendo entre muitos. Rastreabilidade mede quão bem conseguimos monitorar e prever a trajetória de um objeto ao longo do tempo.

Ao contrário de sistemas anteriores que dependem de informações privadas, a pontuação L-DIT usa dados públicos de várias fontes para avaliar os ASOs. Essa abordagem permite atualizações contínuas e avaliações de cada objeto, tornando-o adaptável e útil para vários envolvidos, como provedores de seguros espaciais, operadores e fabricantes.

A Necessidade de Monitorar Objetos Espaciais

O número crescente de satélites e outros detritos espaciais levanta preocupações sobre colisões e os perigos resultantes que eles apresentam. Com previsões de milhares de satélites adicionais sendo lançados nos próximos anos, a importância de avaliar e gerenciar esses objetos espaciais se torna crítica. Garantir que todos os ASOs sejam rastreados e monitorados contribui para a segurança e sustentabilidade do espaço.

Atualmente, os métodos existentes para avaliar a sustentabilidade de missões espaciais muitas vezes dependem da participação voluntária, o que pode ser dificultado por preocupações de privacidade e questões geopolíticas. A pontuação L-DIT pretende eliminar essas barreiras, fornecendo um sistema que não exige informações privadas.

Como Funciona o dApp L-DIT

O dApp L-DIT opera na BDB, uma blockchain específica desenvolvida para conscientização situacional do espaço. A BDB coleta e verifica dados de ASOs de várias fontes, como agências governamentais, empresas privadas e iniciativas de crowdsourcing. Essas informações são então usadas para calcular a pontuação L-DIT.

O dApp combina informações sobre detectabilidade, identificabilidade e rastreabilidade para criar uma pontuação única para cada ASO. Esse método de pontuação garante que todos os ASOs possam ser comparados uns com os outros, independentemente de sua origem ou da disposição de seus operadores em compartilhar dados.

Componentes Chave do L-DIT

Detectabilidade

Detectabilidade trata de quão facilmente um objeto espacial pode ser visto. Vários fatores afetam isso, incluindo o tamanho do objeto, sua refletividade e as capacidades dos sensores usados para observá-lo. Objetos maiores com materiais refletivos são tipicamente mais fáceis de detectar do que objetos menores ou menos refletivos. A pontuação L-DIT leva em conta esses fatores coletando dados de diferentes sensores e medindo a probabilidade de detecção.

Identificabilidade

Identificabilidade se refere a quão facilmente os observadores podem reconhecer um objeto específico entre um grupo de ASOs. Para isso, o dApp foca nas características compartilhadas dos objetos espaciais e como eles podem ser distinguidos uns dos outros. Para operadores e fabricantes, fornecer informações claras e consistentes sobre seus objetos pode ajudar a melhorar a identificabilidade.

O sistema L-DIT usa técnicas de agrupamento para juntar ASOs com características semelhantes. Um grupo menor de objetos semelhantes facilita a identificação de um ASO particular, resultando em uma pontuação de identificabilidade mais alta.

Rastreabilidade

Rastreabilidade é a capacidade de monitorar o caminho de um objeto e prever onde ele irá em seguida. Isso é crucial para evitar colisões e gerenciar o tráfego espacial. O dApp L-DIT usa dados de uma rede de sensores terrestres para avaliar com que frequência e por quanto tempo cada objeto pode ser observado enquanto se move por sua órbita.

A rastreabilidade é influenciada por vários fatores, incluindo quantos locais de sensores podem observar um objeto durante sua passagem. Quanto mais frequentemente um objeto é observado, maior sua pontuação de rastreabilidade.

Benefícios do Sistema L-DIT

O sistema L-DIT tem várias vantagens:

  1. Uso de Dados Públicos: Ao depender exclusivamente de dados disponíveis publicamente, o L-DIT remove barreiras associadas a informações sensíveis. Isso incentiva mais participantes a se envolverem com o sistema de classificação.

  2. Atualizações em Tempo Real: O uso de tecnologia blockchain permite atualizações contínuas para garantir que a pontuação L-DIT permaneça precisa e reflita as condições atuais.

  3. Aplicabilidade Global: O sistema L-DIT não é limitado por questões geopolíticas, tornando-se uma ferramenta valiosa para todos os envolvidos na comunidade espacial.

  4. Comparações Abrangentes: O sistema de pontuação permite uma comparação abrangente de todos os ASOs, fornecendo insights valiosos sobre sua sustentabilidade e segurança.

Desafios e Direções Futuras

Embora o sistema L-DIT tenha muitos benefícios, ainda existem desafios a serem enfrentados. Um problema é a necessidade de aceitação e uso generalizado do sistema entre diferentes entidades espaciais. Ganhar confiança e participação de organizações internacionais pode levar tempo, mas os benefícios potenciais de segurança e sustentabilidade melhoradas fazem valer a pena.

Além disso, à medida que novas fontes de dados se tornam disponíveis, o sistema L-DIT pode crescer e se adaptar. Melhorias futuras podem incluir a incorporação de mais fontes de dados ou métodos para analisar cenários complexos de tráfego espacial.

Conclusão

A pontuação L-DIT representa um passo significativo na effort para monitorar o número crescente de objetos espaciais. Ao fornecer um sistema confiável que depende de informações públicas, o dApp L-DIT pode contribuir para um futuro mais seguro e sustentável para as operações espaciais. Compreender como podemos detectar, identificar e rastrear objetos no espaço ajudará a garantir que as futuras gerações possam continuar a se beneficiar da exploração e uso do espaço.

Fonte original

Título: L-DIT: A dApp for Live Detectability, Identifiability and Trackability for ASOs on the Behavioral Dynamics Blockchain

Resumo: As the number of Anthropogenic Space Objects (ASOs) grows, there is an urgent need to ensure space safety, security, and sustainability (S3) for long-term space use. Currently, no globally effective method can quantify the safety, security, and Sustainability of all ASOs in orbit. Existing methods such as the Space Sustainability Rating (SSR) rely on volunteering private information to provide sustainability ratings. However, the need for such sensitive data might prove to be a barrier to adoption for space entities. For effective comparison of ASOs, the rating mechanism should apply to all ASOs, even retroactively, so that the sustainability of a single ASO can be assessed holistically. Lastly, geopolitical boundaries and alignments play a crucial and limiting role in a volunteered rating system, limiting the space safety, security, and sustainability. This work presents a Live Detectability, Identifiability, and Trackability (L-DIT) score through a distributed app (dApp) built on top of the Behavioral Dynamics blockchain (BDB). The BDB chain is a space situational awareness (SSA) chain that provides verified and cross-checked ASO data from multiple sources. This unique combination of consensus-based information from BDB and permissionless access to data allows the DIT scoring method presented here to be applied to all ASOs. While the underlying BDB chain collects, filters, and validates SSA data from various open (and closed if available) sources, the L-DIT dApp consumes the data from the chain to provide L-DIT score that can contribute towards an operator's, manufacturer's, or owner's sustainability practices. Our dApp provides data for all ASOs, allowing their sustainability score to be compared against other ASOs, regardless of geopolitical alignments, providing business value to entities such as space insurance providers and enabling compliance validation and enforcement.

Autores: Anirban Chowdhury, Yasir Latif, Moriba K. Jah, Samya Bagchi

Última atualização: 2024-06-20 00:00:00

Idioma: English

Fonte URL: https://arxiv.org/abs/2404.18350

Fonte PDF: https://arxiv.org/pdf/2404.18350

Licença: https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/

Alterações: Este resumo foi elaborado com a assistência da AI e pode conter imprecisões. Para obter informações exactas, consulte os documentos originais ligados aqui.

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