جاء عَدَّدَ الاقمار الاصطناعية التى تدور حول الأرض الي مستوى قياسي العام الماضي، مما أثار قلق علماء الفلك والخبراء بشأن احتمال وقوع تصادمات وتكوين حطام فضائي خطير.
وقد أظهر تقرير حديث وجود صعود كثير فى عَدَّدَ الاقمار الاصطناعية، إذ أُطلق ما يصل الي 2877 قمر صناعي فى المدار الأرضي فى عَامٌ 2023، ويمثل ذلك زيادة بنسبة بلغت 15% مقارنة بالعام الماضي، وبذلك ارتفع العدد الإجمالي للأقمار الاصطناعية فى المدار الي 12597 قمر صناعي بحلول نهاية عَامٌ 2023.
وكشف المقال أيضًا وجود أكثر مـن 91% مـن الاقمار الاصطناعية حول الكوكب فى مدار أرضي منخفض (LEO)، وتشكل الاقمار الاصطناعية المخصصة للاتصالات، مثل مجموعـات Starlink و SpaceX، ما يقرب مـن 80% مـن إجمالي هذه الاقمار.
ولكن المشكلة التى أظهرها المقال، هى وجود أكثر مـن 3300 قمر صناعي غير نشيط يدور حول الأرض، وتشغل هذه الاقمار مساحة كبيرة، الامر الذى يجعلها تشكل مخاطر جديدة على سلامة الفضاء واستدامته.
لذلك حذر علماء الفلك مـن ان انتشار الاقمار الاصطناعية فى الفضاء يعيق عمليات المراقبة والرصد باستخدام التلسكوبات، إذ تُسبب حزم الاقمار الاصطناعية الجديدة، مثل ستارلينك، أضواء تعطل الرصد الفلكي.
وقد عرضت دراسة جديدة ان ما يصل الي 2.7% مـن صور تلسكوب هابل الفضائي تعوقها الاقمار الاصطناعية، التى تترك آثار مرورها على الصور، ومن المنتظر زيادة هذه النسبة فى المستقبل مع زيادة عَدَّدَ الاقمار الاصطناعية.
ومن ثم، أعلن علماء الفلك والخبراء ان الفضاء يعاني مـن مشكلة خطيرة، وطالبوا بإيجاد حلول لها بسرعة، وهنا لجأ العلماء الي الذكاء الاصطناعي للبحث عَنْ حلول.
كيف يساعد الذكاء الاصطناعي فى التغلب على مخاطر الاقمار الاصطناعية؟
طورت شركة (Slingshot Aerospace) نظام ذكاء اصطناعي جديد يُسمى (أجاثا) Agatha، قادر على رصد الاقمار الاصطناعية التى تُظهر سلوكًا غريبًا فى مدار الأرض، واستنتاج مدى خطورتها، الامر الذى يمثل طفرة فى مجال الفضاء.
وتزداد اهميه هذا النظام مع ازدحام الفضاء بالأقمار الاصطناعية، حيـث تخطط الشركات لإطلاق مجموعـات كبيرة منها اثناء السنوات القادمة، بينما تعزز الحكومات استثماراتها فى أدوات الحرب الإلكترونية الفضائيه وأسلحة مكافحة الاقمار الاصطناعية.
وتؤكد أودري شافير، نائبة رئيس الإستراتيجية والسياسة فى شركة (Slingshot Aerospace)، المطورة للنظام بتمويل مـن وكالة مشاريع الأبحاث الدفاعية المتقدمة (داربا)، ضرورة معالجة هذه التحديات الأمنية على المدى القريب.
كيف يعمل نظام أجاثا؟
يستطيع نظام أجاثا تميز السلوك غير المعتاد للأقمار الاصطناعية، مما قد يشير الي تغيير فى مهامها أو أعطال محتملة، ولكن الهدف مـن النظام ليس رصد سلوك قمر صناعي واحد فقط، بل تحليل سلوكه مقارنةً بسلوك باقي الاقمار الاصطناعية فى المجموعة، عمليات بحثًا عَنْ اى اختلافات قد تشير الي حمولة غير عادية أو أنشطة مشبوهة.
ويمكن لنظام أجاثا أيضًا اكتشاف أنماط الاتصالات غير العادية، فعلى سبيل المثال: قد يقتصر تواصل قمر صناعي للتجسس على عَدَّدَ قليل مـن المحطات الأرضية فى بلد معين أو دول حليفة له، بدلًا مـن الاتصال مع المحطات حول العالم كَمَا هو الحال مع الاقمار الصناعية العادية.
الاقمار الاصطناعية وتحديات البيانات:
تُعدّ مجموعـات الاقمار الاصطناعية مـن العناصر الجديدة نسبيًا فى الفضاء، مما يعني ان النادي فى شركة (Slingshot) لم يكن لديه كميات هائلة مـن البيانات لتدريب خوارزميات النظام.
وقد أوضح ديلان كيسلر، مدير قسم علوم البيانات والذكاء الاصطناعي فى شركة (Slingshot)، أنهم تغلبوا على هذا التحدي، بمحاكاة بيانات مجموعه مـن الاقمار الاصطناعية التى يبلغ عمرها 60 عَامًٌا مـن اثناء إنشاء بيئات أقمار اصطناعية افتراضية، ثم وضعوا فيها أقمار تعمل على تغيير مهامها وتعاني مـن أعطال للمحاكاة، ودربوا نظام الذكاء الاصطناعي على تلك البيانات.
بعد ذلك، اُختبر النظام على بيانات واقعية لمعرفة هل بإمكانه تحديد السلوك غير المعتاد للأقمار الاصطناعية، التى أعلن مشغلوها لاحقًا أنها تقوم بتغيير مهامها أو تعاني مـن أعطال، وقد نجح النظام فى ذلك.
ويعتمد نظام أجاثا على تقنيات حديثة لتحليل بيانات الاقمار الاصطناعية، منها: التعلم المعزز العكسي (IRL)، وهي تقنية تستخدم الذكاء الاصطناعي لتقييم السلوكيات وتحديد سياسات ونوايا الكائنات التى تتبعها، وتتخطى هذه التقنية مجرد تحديد المناورات الشاذة الفردية، بل تركز فى الإجابة عَنْ أسئلة إستراتيجية حول دوافع الاقمار الاصطناعية ونواياها.
وعلاوة على ذلك، لا يتطلب النظام توجيهات، إذ يمتلك نموذجًا محايدًا للبيانات يحلل كميات كبيرة مـن بيانات الفضاء، ثم يكتشف الشذوذ تلقائيًا دون الحاجة الي تلميحات محددة.
اهم استخدامات نظام أجاثا:
- الأمن القومي: يمكن استخدام النظام لمراقبة الاقمار الاصطناعية المعادية وتحديد اى تهديدات محتملة.
- تتبع الفضاء: يمكن استخدام النظام لمراقبة حركة الاقمار الاصطناعية وتحديد اى أعطال أو انحرافات عَنْ مسارها.
- البحث العلمي: يمكن استخدام النظام لفهم سلوكيات الاقمار الاصطناعية بنحو افضل وتحسين تقنيات الفضاء.
الخلاصة:
يُعدّ نظام أجاثا للذكاء الاصطناعي أداة قوية لفهم سلوكيات الاقمار الاصطناعية ونواياها بنحو افضل، مما يساهم فى تحسين سلامة الفضاء واكتشاف التهديدات المحتملة وتعزيز التعاون الدولى فى مجال الفضاء.
