垃圾拼图
清理近处空间比初看起来要困难得多
外层空间污染问题令整个航空航天界感到担忧。 这种假设的近地轨道事件的发展，如凯斯勒综合症，预测空间碎片的形成失控，甚至引起了大众媒体的兴趣。 很明显，有必要进行基础研究，以便了解即使是一个小碎片带来的危险，并计算我们愿意为清洁外层空间付出多少钱。
目前，政治家，科学家，技术人员和公众都非常了解空间碎片问题。 感谢JK的基础工作。 Liouville和Nicholas Johnson在2006年度出版，我们了解即使您停止所有发布，污染程度也可能在未来继续增长。 这种稳定增长的原因是碰撞，根据预期的预测，碰撞将发生在已经进入轨道的卫星和火箭级之间。 这使许多卫星运营商非常担心，他们被迫采取适当措施保护其资产。
一些专家认为，这些事件只会是一系列碰撞的开始，这些碰撞几乎不可能进入低地球轨道。 通常，这种现象首先由美国宇航局顾问唐纳德凯斯勒详细描述，称为凯斯勒综合症。 但实际情况可能与故事片“重力”中的类似预测或事件有很大不同。 实际上，在第六届欧洲会议上向部门间空间碎片协调委员会（IADC）提交的有关该主题的结果显示，在30年期间不间断发射时，碎片量预计仅增加200％。
碰撞仍将发生，但现实将远离一些人如此害怕的灾难性情景。 空间碎片数量的增加可以减少到相当适度的水平。 空间碎片协委会的建议是广泛传播并严格遵守防止空间碎片的准则，特别是关于在飞行结束时应充分生产的能源的中和以及飞行结束后的处置。 尽管如此，从空间碎片协委会的角度来看，尽管作出了努力，但预计垃圾数量的增加仍需要采取额外措施来对抗现有的风险因素。
没有进展？
在Liouville和Johnson的工作出版九年之后，人们注意到了对空间环境进行复垦的重大兴趣。 特别是，世界各地已采取某些步骤来开发从低地球轨道上移除物体的方法。 例如，欧洲航天局最近宣布打算赢得政府的支持，以便在未来十年内使欧洲航天器脱轨。 该机构进行了大量研究，以确定实现目标的合理可靠的方法。 规划的一个关键要素是堵塞空间的计算机模型，这表明通过移除某些航天器或火箭阶段可以防止碎片群的增长。 在计算机模拟中，这些物体被认为是最容易发生碰撞的物体，因此，在从轨道上移除后，碰撞的数量应该急剧减少，这将防止由于碎片散射而出现新的碎片。
自Liouville和Johnson的工作出版以来已过去近十年，令人惊讶的是，在国际或国家层面没有提出明确界定消除近地空间污染后果的措施的方法原则。 尽管要求采取行动，但似乎对制定垃圾处理程序方法有些冷漠。 但它真的吗？
但事实上，情况并不像看起来那么简单。 关于空间碎片清除程序，有一些基本问题尚未得到解决。 特别令人关注的是与财产，责任和透明度有关的问题。 例如，许多用于移除碎片的技术也可用于移除或禁用活动航天器。 因此，人们可以等待这些技术的收费 武器。 关于一致的垃圾处理计划的成本也存在问题。 一些技术专家估计它数十万亿美元。
然而，也许缺乏适当的方法原则的最重要原因可能在于我们还不知道如何进行填海工程，这在实践中意味着清洁外层空间。 但这并不意味着我们不知道我们需要什么技术。
已经开发出一次性使用的算法。 真正的问题来自一个看似简单的任务：识别从轨道上移除的“正确”垃圾。 直到我们能够解决这个问题，我们似乎无法重建宇宙。
我们在残骸中玩耍
为了理解解决这样一个看似简单的任务的问题性质，如识别要删除的垃圾，我们使用类似的玩一副52普通扑克牌。 在这个类比中，每个地图都是一个位于外太空的物体，我们可能希望将其移除以防止碰撞。 发卡后，我们将每张卡面朝下放在桌子上。 我们现在的目标是尝试识别A并将其从表中移除，因为这些卡是卫星或其他大型空间碎片物，可能在未来的某个时刻成为碰撞的参与者。 我们可以根据需要从表中删除尽可能多的卡，但每当我们删除一张卡时，我们必须支付10美元。 此外，当我们离开时，我们没有权利查看地图（如果卫星从轨道上移除，我们不能肯定地说他是谁可以成为碰撞的参与者）。 最后，我们必须为表中剩下的每个ace支付100美元，这代表了涉及我们卫星的碰撞造成的潜在损失（实际上，更换卫星的成本可能从100千美元到20亿美元不等）。
那么，我们如何解决这个问题呢？ 反面，所有卡都是相同的，所以无法确定Aces的位置，确保我们删除所有A的唯一方法是从表中删除所有卡。 在我们的示例中，这将花费最多520美元。 在外太空，我们面临同样的问题：我们不确切地知道哪些物体可能涉及碰撞，但是将它们全部移除太昂贵，所以我们必须选择。 让我们假设我们已经决定选择：为了删除一张10美元总和的卡，我们删除一张王牌的概率是多少？ 那么，一张牌是ace的可能性是4除以52，换句话说，大约是0,08或8％。 因此，卡不是王牌的概率是92％。 这就是我们浪费10美元的可能性。
如果我们这次拿到第二张卡会发生什么情况（这将花费我们另外的10美元）？ 第二张牌是ace的可能性取决于第一张牌是否是王牌的事实。 如果是这种情况，那么第二张牌也是王牌的概率被51分成三个（因为现在牌组中只留下了三张A，后者减少了一张牌）。 如果第一张牌不是王牌，那么第二张牌是ace的概率：将51除以4（因为在减少的牌组中还剩下四张牌）。
我们可以使用这种方法来确定我们删除两个A的概率 - 简单地乘以概率来找到答案：4 / 52乘以3 / 51，这给出了两个远程卡的0,0045或0,45成本的20或XNUMX百分比的概率。 不是很鼓舞人心。
但是，我们也可以确定移除至少一个A的概率。 删除两张牌后，我们成功删除了至少一张A的概率为15％。 这听起来更令人鼓舞，但现在的可能性也不是特别好。
事实证明，为了增加删除至少一个A的机会，我们需要删除超过9张卡（价值90美元）或超过22卡（价值220美元），如果我们想要确定我们删除了其中一个A的90百分比。 即使我们成功了，三个ace仍然存在，所以我们总共需要支付520美元，如果我们选择了删除选项，这恰好构成我们必须支付的金额所有卡片。
游戏结束了
从我们的类比回到真实的太空环境后，情况似乎更加惊人。 目前，利用美国空间站网络观测外层空间，大约有20 000物体被跟踪，其中约6％是质量超过1吨的物体，可以假设参与碰撞，我们可能想要移除。 在卡片类比中，我们的问题是所有牌的“衬衫”是相同的，并且一个是黑桃王牌的概率与另一个牌也是王牌的概率相同。 无法识别您需要的卡并将其从表中删除。 实际上，我们防止碰撞的几率远高于纸牌游戏，因为有些物体可能会参与轨道碰撞，我们可以将注意力集中在它们身上。 例如，在600和900公里之间的高度处，人口密集的轨道中的对象（例如，太阳同步）最有可能由于该区域中的拥塞而涉及碰撞。 如果我们把注意力集中在类似的物体上（以及类似重载轨道上的其他物体），并考虑到它们碰撞可能性的预测，事实证明我们必须移除50附近的物体，以便减少预期的灾难性碰撞次数只有一个单位，这是从研究结果中得出的由空间碎片协委会空间机构的成员承担。
事实证明，即使若干物体可能被一个航天器“更清洁”所取代（并且五个目标似乎是一种普遍的选择），许多航班 - 通常是复杂和自命不凡的 - 必须只是为了防止一次碰撞。
为什么我们无法更准确地预测碰撞的可能性，只删除那些我们肯定会危险的物体？ 有许多参数可以影响卫星轨迹，包括卫星的方向，无论是随机运动还是空间天气（可能影响卫星经历的气动阻力）。 即使初始值中的小误差也可能导致计算卫星位置的结果与实际相比较大且在相对较短的时间段之后存在较大差异。 事实上，我们使用与预测者相同的方法：我们将使用模型来生成特定结果的概率，但不会获得这些结果的事实。
因此，我们拥有可偶尔用于清除空间碎片的技术。 这就是欧洲航天局对其计划的e.Deorbit任务所采取的立场，但仍有一些问题需要解决，以确定最适合拆除的物体。 必须先解决这些问题，然后才能向有兴趣制定长期空间碎片清除方案的人提供必要的指示和方法原则，这是有效恢复环境所必需的。
在具体设施，数量，要求和限制方面的方法原则对于增加恢复环境的努力有效和便利的可能性非常重要。 为了制定这样的方法论原则，我们必须重新考虑我们对有利结果的无理期望。
外层空间污染问题令整个航空航天界感到担忧。 这种假设的近地轨道事件的发展，如凯斯勒综合症，预测空间碎片的形成失控，甚至引起了大众媒体的兴趣。 很明显，有必要进行基础研究，以便了解即使是一个小碎片带来的危险，并计算我们愿意为清洁外层空间付出多少钱。
目前，政治家，科学家，技术人员和公众都非常了解空间碎片问题。 感谢JK的基础工作。 Liouville和Nicholas Johnson在2006年度出版，我们了解即使您停止所有发布，污染程度也可能在未来继续增长。 这种稳定增长的原因是碰撞，根据预期的预测，碰撞将发生在已经进入轨道的卫星和火箭级之间。 这使许多卫星运营商非常担心，他们被迫采取适当措施保护其资产。
一些专家认为，这些事件只会是一系列碰撞的开始，这些碰撞几乎不可能进入低地球轨道。 通常，这种现象首先由美国宇航局顾问唐纳德凯斯勒详细描述，称为凯斯勒综合症。 但实际情况可能与故事片“重力”中的类似预测或事件有很大不同。 实际上，在第六届欧洲会议上向部门间空间碎片协调委员会（IADC）提交的有关该主题的结果显示，在30年期间不间断发射时，碎片量预计仅增加200％。
碰撞仍将发生，但现实将远离一些人如此害怕的灾难性情景。 空间碎片数量的增加可以减少到相当适度的水平。 空间碎片协委会的建议是广泛传播并严格遵守防止空间碎片的准则，特别是关于在飞行结束时应充分生产的能源的中和以及飞行结束后的处置。 尽管如此，从空间碎片协委会的角度来看，尽管作出了努力，但预计垃圾数量的增加仍需要采取额外措施来对抗现有的风险因素。
没有进展？
在Liouville和Johnson的工作出版九年之后，人们注意到了对空间环境进行复垦的重大兴趣。 特别是，世界各地已采取某些步骤来开发从低地球轨道上移除物体的方法。 例如，欧洲航天局最近宣布打算赢得政府的支持，以便在未来十年内使欧洲航天器脱轨。 该机构进行了大量研究，以确定实现目标的合理可靠的方法。 规划的一个关键要素是堵塞空间的计算机模型，这表明通过移除某些航天器或火箭阶段可以防止碎片群的增长。 在计算机模拟中，这些物体被认为是最容易发生碰撞的物体，因此，在从轨道上移除后，碰撞的数量应该急剧减少，这将防止由于碎片散射而出现新的碎片。
自Liouville和Johnson的工作出版以来已过去近十年，令人惊讶的是，在国际或国家层面没有提出明确界定消除近地空间污染后果的措施的方法原则。 尽管要求采取行动，但似乎对制定垃圾处理程序方法有些冷漠。 但它真的吗？但事实上，情况并不像看起来那么简单。 关于空间碎片清除程序，有一些基本问题尚未得到解决。 特别令人关注的是与财产，责任和透明度有关的问题。 例如，许多用于移除碎片的技术也可用于移除或禁用活动航天器。 因此，人们可以等待这些技术的收费 武器。 关于一致的垃圾处理计划的成本也存在问题。 一些技术专家估计它数十万亿美元。
然而，也许缺乏适当的方法原则的最重要原因可能在于我们还不知道如何进行填海工程，这在实践中意味着清洁外层空间。 但这并不意味着我们不知道我们需要什么技术。
已经开发出一次性使用的算法。 真正的问题来自一个看似简单的任务：识别从轨道上移除的“正确”垃圾。 直到我们能够解决这个问题，我们似乎无法重建宇宙。
我们在残骸中玩耍
为了理解解决这样一个看似简单的任务的问题性质，如识别要删除的垃圾，我们使用类似的玩一副52普通扑克牌。 在这个类比中，每个地图都是一个位于外太空的物体，我们可能希望将其移除以防止碰撞。 发卡后，我们将每张卡面朝下放在桌子上。 我们现在的目标是尝试识别A并将其从表中移除，因为这些卡是卫星或其他大型空间碎片物，可能在未来的某个时刻成为碰撞的参与者。 我们可以根据需要从表中删除尽可能多的卡，但每当我们删除一张卡时，我们必须支付10美元。 此外，当我们离开时，我们没有权利查看地图（如果卫星从轨道上移除，我们不能肯定地说他是谁可以成为碰撞的参与者）。 最后，我们必须为表中剩下的每个ace支付100美元，这代表了涉及我们卫星的碰撞造成的潜在损失（实际上，更换卫星的成本可能从100千美元到20亿美元不等）。
那么，我们如何解决这个问题呢？ 反面，所有卡都是相同的，所以无法确定Aces的位置，确保我们删除所有A的唯一方法是从表中删除所有卡。 在我们的示例中，这将花费最多520美元。 在外太空，我们面临同样的问题：我们不确切地知道哪些物体可能涉及碰撞，但是将它们全部移除太昂贵，所以我们必须选择。 让我们假设我们已经决定选择：为了删除一张10美元总和的卡，我们删除一张王牌的概率是多少？ 那么，一张牌是ace的可能性是4除以52，换句话说，大约是0,08或8％。 因此，卡不是王牌的概率是92％。 这就是我们浪费10美元的可能性。
如果我们这次拿到第二张卡会发生什么情况（这将花费我们另外的10美元）？ 第二张牌是ace的可能性取决于第一张牌是否是王牌的事实。 如果是这种情况，那么第二张牌也是王牌的概率被51分成三个（因为现在牌组中只留下了三张A，后者减少了一张牌）。 如果第一张牌不是王牌，那么第二张牌是ace的概率：将51除以4（因为在减少的牌组中还剩下四张牌）。
我们可以使用这种方法来确定我们删除两个A的概率 - 简单地乘以概率来找到答案：4 / 52乘以3 / 51，这给出了两个远程卡的0,0045或0,45成本的20或XNUMX百分比的概率。 不是很鼓舞人心。
但是，我们也可以确定移除至少一个A的概率。 删除两张牌后，我们成功删除了至少一张A的概率为15％。 这听起来更令人鼓舞，但现在的可能性也不是特别好。
事实证明，为了增加删除至少一个A的机会，我们需要删除超过9张卡（价值90美元）或超过22卡（价值220美元），如果我们想要确定我们删除了其中一个A的90百分比。 即使我们成功了，三个ace仍然存在，所以我们总共需要支付520美元，如果我们选择了删除选项，这恰好构成我们必须支付的金额所有卡片。
游戏结束了
从我们的类比回到真实的太空环境后，情况似乎更加惊人。 目前，利用美国空间站网络观测外层空间，大约有20 000物体被跟踪，其中约6％是质量超过1吨的物体，可以假设参与碰撞，我们可能想要移除。 在卡片类比中，我们的问题是所有牌的“衬衫”是相同的，并且一个是黑桃王牌的概率与另一个牌也是王牌的概率相同。 无法识别您需要的卡并将其从表中删除。 实际上，我们防止碰撞的几率远高于纸牌游戏，因为有些物体可能会参与轨道碰撞，我们可以将注意力集中在它们身上。 例如，在600和900公里之间的高度处，人口密集的轨道中的对象（例如，太阳同步）最有可能由于该区域中的拥塞而涉及碰撞。 如果我们把注意力集中在类似的物体上（以及类似重载轨道上的其他物体），并考虑到它们碰撞可能性的预测，事实证明我们必须移除50附近的物体，以便减少预期的灾难性碰撞次数只有一个单位，这是从研究结果中得出的由空间碎片协委会空间机构的成员承担。
事实证明，即使若干物体可能被一个航天器“更清洁”所取代（并且五个目标似乎是一种普遍的选择），许多航班 - 通常是复杂和自命不凡的 - 必须只是为了防止一次碰撞。
为什么我们无法更准确地预测碰撞的可能性，只删除那些我们肯定会危险的物体？ 有许多参数可以影响卫星轨迹，包括卫星的方向，无论是随机运动还是空间天气（可能影响卫星经历的气动阻力）。 即使初始值中的小误差也可能导致计算卫星位置的结果与实际相比较大且在相对较短的时间段之后存在较大差异。 事实上，我们使用与预测者相同的方法：我们将使用模型来生成特定结果的概率，但不会获得这些结果的事实。
因此，我们拥有可偶尔用于清除空间碎片的技术。 这就是欧洲航天局对其计划的e.Deorbit任务所采取的立场，但仍有一些问题需要解决，以确定最适合拆除的物体。 必须先解决这些问题，然后才能向有兴趣制定长期空间碎片清除方案的人提供必要的指示和方法原则，这是有效恢复环境所必需的。
在具体设施，数量，要求和限制方面的方法原则对于增加恢复环境的努力有效和便利的可能性非常重要。 为了制定这样的方法论原则，我们必须重新考虑我们对有利结果的无理期望。
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