Gli scienziati usano la teoria dei giochi per cercare e distruggere i detriti spaziali pericolosi

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Cina, l'annuncio degli scienziati: "Distruggeremo i detriti spaziali con un super-laser"

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Anonim

I detriti spaziali continuano ad accumularsi nell'orbita terrestre. Ci sono attualmente più di mezzo milione di pezzi di spazzatura più grandi di un centimetro che sfrecciano intorno alla Terra a più di 22.000 miglia all'ora. Ognuno di questi pezzi ha il potenziale di danneggiare o addirittura distruggere i satelliti e le altre nazioni e le aziende che utilizzano le apparecchiature per fornire scienza e servizi alle persone sul campo. È un grosso problema e uno che nessun governo o azienda desidera risolvere da solo.

I risolutori di problemi creativi hanno lanciato innumerevoli strategie, molte ridicole, per affrontare la spazzatura spaziale che minaccia i nostri strumenti e veicoli spaziali: esiste persino un piano per creare arpioni orbitali e un'iniziativa di laser. Ma i ricercatori dell'Università di Liverpool hanno un approccio leggermente meno innaturale. Il loro piano è di mitigare e rimediare ai detriti orbitali usando la matematica, in particolare la teoria dei giochi.

La teoria dei giochi è il processo di utilizzo della modellizzazione matematica per risolvere un problema specifico o una serie di problemi. Molto di questo ha a che fare con la comprensione di come valutare la probabilità e il rischio nel contesto delle decisioni. Mentre la teoria dei giochi è usata principalmente per spiegare economia e politica, si rivela utile ogni volta che la logica guida alla risoluzione.

L'idea della teoria dei giochi rilevante in questo caso particolare è "la tragedia dei beni comuni", una frase che probabilmente hai sentito nella discussione sulle politiche pubbliche. L'idea è che quando gruppi disparati o individui si affidano alla stessa risorsa, spesso non la gestiscono in concerto e ne deriva il deterioramento.

Questo è essenzialmente il nocciolo del problema posto dai detriti orbitali. L'orbita terrestre è un'area essenziale che l'industria e i governi di tutto il mondo usano. Ma tutti preferirebbero che un'altra organizzazione agisca, quindi non devono pagare il conto. Naturalmente, se tutti pensano così e tratta i detriti orbitali come un gioco di pollo, nessuno agirà. Mentre il problema peggiora, la probabilità che quei frammenti di detriti danneggino altri oggetti aumenta, così come la probabilità che la distruzione conseguente crei più detriti. I costi complessivi aumentano per tutti.

Inserisci l'informatico Karl Tuyls e il suo team all'Università di Liverpool. Supportato dall'Agenzia spaziale europea, il gruppo sta cercando di determinare quali sarebbero i tipi ottimali di sforzi di rimozione da parte delle agenzie e dei governi di tutto il mondo nell'affrontare i detriti spaziali. Tuyls spera che una complessa modellizzazione matematica possa aiutare a dimostrare come le diverse entità possano svolgere un ruolo proporzionale nell'aiutare a eliminare la produzione di nuovi detriti e ad investire in una tecnologia intelligente che possa effettivamente funzionare per ridurre la quantità di quella spazzatura. Vogliono organizzare i cittadini comuni per salvare i beni comuni.

Il team di Liverpool sta sfruttando il fatto che la tecnologia lo rende tanto più facile applicare la teoria dei giochi a una vasta gamma di situazioni. Il team sta essenzialmente costruendo diversi programmi informatici automatizzati per fungere da proxy per vari governi e aziende che hanno interesse a vedere un'orbita terrestre sicura. Questi programmi possono essere progettati per assumere tratti che imitano meglio gli aspetti più irrazionali del processo decisionale umano.

"Questo ci consentirà quindi di capire meglio come possono funzionare le diverse strategie di rimozione dei detriti e di determinare le migliori per i diversi giocatori", ha scritto recentemente Tuyls in un pezzo per La conversazione. "Ad esempio, ogni giocatore può impegnarsi a rimuovere un pezzo di detriti ogni anno, o un numero di pezzi proporzionale al numero di nuovi satelliti lanciati dal giocatore. La teoria dei giochi può fondamentalmente dirci se possiamo aspettarci che tali strategie derivino dall'interazione egoistica tra le parti coinvolte."

Tuyls spera che il risultato finale darà a quei "giocatori" le informazioni di cui hanno bisogno per riunirsi in gruppo e infine agire per eludere la tragedia. Che si tratti di lanciare una vasta rete che catturerà semplicemente tutti i detriti, circondando il pianeta in una corrente di elettricità, o qualcosa di un po 'più modesto resta da vedere.

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