西弗吉尼亞大學機械和航空航天工程助理教授皮尤什·梅塔（Piyush Mehta）表示，到2030 年底，太空經濟的價值有望突破一萬億美元。然而，那些空間資產（如每天為我們社會服務的導航、氣象和通信衛星）日益受到空間碎片的威脅。

根據美國國家航空航天局（NASA）的數據，估計有數百萬塊空間碎片圍繞地球運行。這些碎片物體以及活動衛星的主要部分位於低地球軌道區域，高度在200 至1000 公里之間。Mehta 表示：“在低地球軌道上，我們保護這些空間資產的能力取決於對作用於衛星的空氣動力的建模，特別是衛星的阻力。作用在衛星上的阻力受到各種物理參數的影響，然而，最關鍵和最不確定的是阻力係數和質量密度”。

Mehta 解釋說，由於這兩個參數的相互聯繫，只有其中一個（通常是阻力係數）保持不變，科學家才能研究另一個。然而，Mehta 說，這導致我們對上層大氣或熱層的質量密度變化的理解不一致或不准確。

最近，Mehta 獲得了美國國家科學基金會頒發的著名的教師早期職業發展獎（CAREER 獎），以緩解這種不一致，並開發一個最先進的熱層質量密度模型，這將加強研究人員對高層大氣變化的理解、建模和預測。

Mehta 表示：“我們將通過不假設阻力係數是一個常數，而是獲得對驅動阻力係數變化的物理過程的統計見解，特別是描述能量和動量在大氣層和衛星之間交換的方式的氣體-表面相互作用。CAREER 獎將通過一種結合人工智能和統計估計技術的創新方法來緩解這種不一致。這是一個非常小眾的領域，全世界只有少數幾個研究小組在解決這個問題”。

Mehta 領導著其中一些小組在國際空間天氣行動小組倡議下進行的衛星阻力係數建模的合作努力。通過這個競爭激烈的獎項，Mehta 將在五年內獲得640,655 美元的資金，以推進這個研究項目，同時也制定計劃加強西弗吉尼亞大學的空間科學課程。

斯塔特勒工程和礦產資源學院（The Statler College of Engineering and Mineral Resources）計劃開發一個新的研究生課程，即空間天氣和空間系統（space weather and space systems），該課程將在機械和航空航天工程系每年開設。在開設新課程的同時，學院計劃通過為全州K-12 學校開展實踐活動來擴大外聯工作。

Mehta說：“外展工作將與西弗吉尼亞州科學公共外展團隊合作，建立學習模塊和動手建造衛星的活動。教育和推廣活動將有助於激發和培訓下一代空間科學和人工智能方面的人才”。