Fujitsu Elimina Lixo Espacial com Inovadora Solução Inspirada na Quântica

Lisboa, July 30, 2021

Um ano após a Agência Espacial do Reino Unido se ter comprometido a financiar com 1 milhão de libras o combate aos detritos especiais, a Fujitsu UK combinou com sucesso a base de dados inspirada na quântica e a Inteligência Artificial de modo a transformar a transformação da remoção de lixo . O protótipo da Fujitsu - criado em colaboração com a Amazon Web Services, a Astroscale UK e a Universidade de Glasgow - irá melhorar o sumário das missões de modo a que uma única nave espacial consiga selecionar a forma eficiente que pedaços de destroços espaciais vai remover numa missão , ea um ritmo muito mais rápido do que aquele que é atualmente possível.

A remoção de lixo espacial é essencial para a sustentabilidade no espaço, ou até evitando o risco de fragmentos de naves espaciais obsoletas colidirem com satélites novos ou existentes. Além disso, apoiar como missões de remoção de destroços com a tecnologia Fujitsu irá ajudar a reduzir o risco de colisões catastróficas em órbita que podem criar de outros novos fragmentos, os quais podem representar uma ameaça muito real aos satélites que estão operacionais e em órbita .

Ao decidir-se que destroços são recolhidos e quando, a solução inspirada na quântica da Fujitsu, baseada em Digital Annealer, otimiza o plano de missão para determinar o combustível mínimo e o tempo mínimo necessário para, em segurança, reconduzir satélites ou naves espaciais não operacionais de volta à órbita de remoção. Encontrar a melhor rota para recolher os detritos espaciais irão poupar tempo e custos resultantes durante a fase de visualização da missão, e irá ainda ter como consequência uma melhoria da viabilidade comercial.

Com 2.350 satélites não formulados atualmente em órbita, e mais de 28.000 pedaços de destroços a serem rastreados pelas redes de Vigilância Espacial, a tecnologia da Fujitsu ajudará o Reino Unido a aumentar a sua cota de mercado no setor espacial. Também irá dar suporte ao compromisso do Governo do Reino Unido para com um futuro mais sustentável de um modo geral.

Ellen Devereux, Consultora Digital Annealer na Fujitsu UK & Ireland, afirmou: 

“Todos os destroços espaciais apresentam um risco de colisão potencial com sistemas operacionais que muitos de nós tomam como garantidos, desde a previsão meteorológica às telecomunicações. Com o apoio da Agência Espacial do Reino Unido, em conjunto com a Astroscale UK, a AWS e a Universidade de Glasgow, desenhámos uma solução para optimizar o planeamento das missões de uma nave de manutenção antes de esta ser enviada para o espaço – o que significa que organizações como a Astroscale UK podem recolher mais destroços e mais rapidamente do que nunca.

“Isto não apenas torna o processo muito mais rentável para as organizações que precisam de transferir e eliminar os detritos, como também utiliza IA e computação inspirada na quântica. Aquilo que aprendemos ao longo dos últimos seis meses é que esta tecnologia tem enormes implicações na optimização em ambiente espacial, não só no que diz respeito à limpeza de destroços, mas também na manutenção daquilo que está em órbita e muito mais. Agora que compreendemos melhor o potencial desta tecnologia, mal podemos esperar por a ver aplicada durante uma missão futura.”

Jacob Geer, Responsável de Space Surveillance and Tracking, da Agência Espacial do Reino Unido, comentou: 

«Monitorizar objectos perigosos no espaço é vital para a protecção dos serviços de que todos nós dependemos, desde os dispositivos de comunicações até à navegação por satélite. Este projecto é um dos primeiros exemplos da computação inspirada na quântica a trabalhar com a inteligência artificial para resolver os problemas que os destroços espaciais causam, mas não é expectável que os usos se fiquem por aqui. O Reino Unido está comprometido em assegurar a sustentabilidade no espaço, e a Fujitsu, em parceria com a Astroscale UK, a Universidade de Glasgow e a AWS, tem demonstrado o significado real de manter o espaço livre de lixo, garantindo a sua acessibilidade às gerações futuras.” 

Stephen Wokes, Director de Engenharia da Astroscale UK, afirmou: 

“Encontrar o plano de missões ideal manualmente é uma tarefa demorada e complexa. A Astroscale UK está a liderar um inovador passo seguinte no programa End-of-Life Services by Astroscale (ELSA), que visa remover não um, mas vários pedaços de destroços com um único satélite de manutenção, conhecido como ELSA-M, o que apresenta uma forma substancialmente mais económica de remover destroços em órbita. Ao trabalharmos em conjunto com a Fujitsu, a AWS e a Universidade de Glasgow, esperamos optimizar esta tarefa ainda mais para missões futuras"

Dr. Matteo Ceriotti, Palestrante em Engenharia de Sistemas Espaciais da Universidade de Glasgow, comentou: 

“A Universidade de Glasgow tem estado envolvida neste projecto desde o seu início, desenvolvendo os modelos de trajectória necessários para remover destroços espaciais de forma eficaz, além de estimar os custos das transferências. A Universidade tem um longo histórico de competência no design e optimização de trajectórias espaciais, pelo que estávamos bem posicionados para estar na linha da frente de qualquer iniciativa liderada pelo governo para melhorar a reputação do Reino Unido no sector espacial. Com a ajuda da Fujitsu, da AWS e da Astroscale UK, ajudámos a superar desafios relativos à remoção de destroços espaciais para tornar os projectos futuros muito mais simples.”

A investigação foi levada a cabo como parte da bolsa da Agência Espacial do Reino Unido “Advancing Research into Space Surveillance and Tracking”. O projecto, que foi desenvolvido ao longo de seis meses conforme as linhas orientadoras dos Government Digital Services, aproveita tanto algoritmos de design de trajectórias baseados em Redes Neurais Artificiais (RNA), desenvolvidas pela Universidade de Glasgow, a par da Digital Annealer e dos Quantum Inspired Optimisation Services da Fujitsu para resolver alguns dos principais problemas de optimização associados à concepção dos planos das missões de remoção activa de destroços.

A Amazon Web Services forneceu as ferramentas e serviços de ML e IA, bem como a Cloud para suportar o projecto. O conjunto de ferramentas Amazon Sagemaker foi usado para desenvolver rapidamente as RNA que prevêem de forma rigorosa os custos das transferências orbitais numa fracção do tempo que demoraria a calculá-los anteriormente. A Astroscale UK, primeira empresa comercial em todo o mundo a iniciar uma missão de demonstração para remover detritos da órbita terrestre mais baixa, está a fornecer o caso de aplicação enquanto utilizadora representativa da optimização de missões multialvo.

A Fujitsu, que encabeçou o projecto, é uma de apenas sete empresas sediadas no Reino Unido que receberam uma quantia superior a 1 milhão de libras da Agência Espacial do Reino Unido para ajudar a rastrear destroços no espaço. A Agência Espacial do Reino Unido e o Ministério da Defesa anunciaram o próximo passo nesta iniciativa conjunta para melhorar a presença do Reino Unido em eventos no espaço. Para saber mais acerca da fase BETA deste projecto, pode ver aqui um resumo em vídeo desta tecnologia inovadora, e também pode saber mais no nosso website.

Date: July 30, 2021
City: Lisboa