Учените използват теорията на играта, за да търсят и унищожават опасните космически отпадъци

Космическите отпадъци продължават да се трупат в орбита на Земята. Понастоящем има повече от половин милион парчета боклук по-голям от един сантиметър, ускоряващ около Земята с повече от 22 000 мили в час. Всяка една от тези части има потенциал да увреди или дори да унищожи спътниците и другото оборудване, което нациите и компаниите използват, за да предоставят науката и услугите на хората обратно на земята. Това е голям проблем и този, който нито едно правителство или компания не желаят да решат сами.

Креативните решаващи проблеми са издигнали безброй стратегии, много смешни, за справяне с космическите боклуци, които заплашват нашите инструменти и космически кораби: Има дори план за създаване на орбитални харпуни и инициатива за лазери. Но изследователите от Университета на Ливърпул имат малко по-малко скромен подход. Техният план е да се смекчат и ремедиатират орбиталните отломки, използвайки математика, по-специално теория на игрите.

Теорията на игрите е процес на използване на математическо моделиране за решаване на конкретен проблем или набор от проблеми. Голяма част от това е свързано с разбирането как да се оценява вероятността и риска в контекста на решенията. Докато теорията на игрите се използва предимно за обяснение на икономиката и политиката, тя се оказва полезна, когато логиката се движи към резолюция.

Съответната идея за теорията на игрите в този конкретен случай е "трагедията на общите блага", фраза, която вероятно сте чули при обсъждане на обществената политика. Идеята е, че когато различни групи или индивиди разчитат на един и същ ресурс, те често не го управляват съгласувано и се случва влошаване.

По същество това е същността на проблема, породен от орбиталните отломки. Земната орбита е съществена област, която използват индустрията и правителствата по света. Но всеки би предпочел друга организация да предприеме действия, така че те не трябва да плащат сметката. Разбира се, ако всички мислят по този начин и третират орбиталните отломки като игра на пиле, никой няма да предприеме действия. Тъй като проблемът се влошава, вероятността тези фрагменти от отломки да повредят други обекти се увеличават - както и вероятността, че последвалото унищожение създава повече отломки. Общите разходи се увеличават за всеки.

Въведете компютърния учен Карл Туилс и неговия екип в Университета на Ливърпул. Подкрепена от Европейската космическа агенция, групата се опитва да определи какви оптимални видове усилия за отстраняване от страна на агенциите и правителствата по целия свят биха се занимавали с космическите отпадъци. Туилс се надява, че сложното математическо моделиране ще помогне да се демонстрира как различните субекти могат да играят пропорционална роля, като помагат за елиминирането на производството на нови отпадъци, както и за инвестиране в интелигентни технологии, които действително могат да работят за намаляване на количеството на това боклук. Те искат да организират обикновените хора, за да спасят общините.

Екипът на Ливърпул се възползва от факта, че технологията го прави много по-лесно да приложите теорията на игрите към широк спектър от ситуации. Екипът по същество изгражда различни автоматизирани компютърни програми, които да действат като пълномощници за различни правителства и фирми, които имат интерес да видят безопасна орбита на Земята. Тези програми могат да бъдат проектирани така, че да поемат черти, които по-добре имитират по-ирационалните аспекти на човешкото вземане на решения.

„Това ще ни позволи по-добре да разберем как различните стратегии за отстраняване на отломки биха могли да работят и да определим най-добрите за различните играчи”, наскоро написа Туйлс Разговорът, Например, всеки играч може да се ангажира с премахването на едно парче отломки всяка година, или броя на парчетата, пропорционални на броя на новите спътници, които играчът стартира. Теорията на игрите може основно да ни каже дали можем да очакваме такива стратегии да произтичат от взаимодействието между заинтересованите страни.

Туйлс се надява, че крайният резултат ще даде на тези „играчи” информацията, от която се нуждаят, за да се съберат като група и накрая да предприемат действия, за да заобиколят трагедията. Дали това включва хвърлянето на широка мрежа, която просто ще улови всички отломки, заобикалящи планетата в течение на електричество, или нещо малко по-скромно остава да се види.