5月14日12時12分，我國在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心使用長征二號丁運載火箭，成功將太空計算衛(wèi)星星座發(fā)射升空，衛(wèi)星順利進入預定軌道，發(fā)射任務獲得圓滿成功。業(yè)內專家認為，這標志著我國開啟“太空計算時代”。什么是太空計算？這對我們意味著什么？未來還要面臨哪些挑戰(zhàn)？

??從0到1 太空計算星座成功發(fā)射

??“星算”由國星宇航首次提出，旨在將算力服務器發(fā)射入軌形成天基算力網。

??2024年11月，之江實驗室和國星宇航宣布啟動“星算”計劃與“三體計算星座”。這次成功發(fā)射也意味著該計劃迎來首次組網。

??首發(fā)星座12顆計算衛(wèi)星由國星宇航自研。國星宇航相關負責人介紹，該星座將完成太空計算系統(tǒng)建鏈、組網、成云等天基計算基礎功能的驗證和應用。

??“由于每顆衛(wèi)星均具備太空計算、太空互聯(lián)能力，星座組網后將形成太空算力，將大幅提升‘天地遙感’數(shù)據(jù)的實時性和衛(wèi)星應用效率?！痹撠撠熑吮硎尽?

??此次太空計算星座任務被命名為“021”，意思是指從0到1（0to1）的突破。中國科學院院士、之江實驗室主任王堅表示：“人工智能不能因算力的缺失而缺席太空。有了計算星座，一顆衛(wèi)星也能體現(xiàn)算力價值，這對產業(yè)變革具有深遠意義?！?

??中國科學院院士、中國科學院大學杭州高等研究院院長王建宇表示，隨著衛(wèi)星對地觀測的分辨率越來越高，數(shù)據(jù)量也在不斷增大，將數(shù)據(jù)全部送至地面再進行處理，不僅傳輸量大，數(shù)據(jù)應用的及時性也受到影響。通過太空計算，在天上用人工智能技術把數(shù)據(jù)處理完再下傳，將對產業(yè)發(fā)展起到助推作用。

??天基計算能帶來什么？

??王建宇表示，之所以要發(fā)展新一代算力衛(wèi)星組網，最主要原因是其可顯著提升衛(wèi)星對地面信息的實時分析處理能力，在森林防火、國土、環(huán)保、地震、應急等行業(yè)帶來大量新的應用場景。

??中國工程院院士、香港中文大學（深圳）校長徐揚生表示，“太空AI”把算力以衛(wèi)星承載方式送上天，實現(xiàn)“天數(shù)地算”向“天數(shù)天算”轉變，通過AI賦能有效提升單星及星座性能，服務國家戰(zhàn)略和區(qū)域產業(yè)高質量發(fā)展。

??國星宇航相關負責人介紹，“天數(shù)天算”的實現(xiàn)，從時間維度而言，能夠將傳統(tǒng)的以周或天為單位的衛(wèi)星數(shù)據(jù)處理響應時間提升到秒級，通過紅外、ADS-B等多載荷搭載，能夠提供全球林火秒級監(jiān)測感知、低空飛行器實時監(jiān)測與定位，可廣泛應用于應急安全、城市治理、低空經濟等低延時需求場景。

??從空間維度而言，能夠實現(xiàn)衛(wèi)星數(shù)據(jù)從二維到三維的在軌實時處理，AI算法通過星上即時計算將遙感二維平面影像轉換為三維立體模型，可面向數(shù)字經濟場景提供衛(wèi)星三維數(shù)字孿生文旅、文娛、游戲等產品。

??此外，“星算”還可為低空經濟場景提供低空飛行器衛(wèi)星三維導航系統(tǒng)，可為機器人場景提供具身智能全息城市訓練場等。

??還有哪些挑戰(zhàn)待克服？

??“星算”未來總體規(guī)劃是將2800顆算力衛(wèi)星組網，并與地面算力中心互聯(lián)互通，構建未來天地一體化算力網絡。但當前發(fā)展太空算力衛(wèi)星網絡在技術和管理上仍然有不少挑戰(zhàn)有待克服。

??首先，太空跟地面環(huán)境不同，需要為算力解決能源供應和器件散熱問題。

??王建宇表示，太空環(huán)境具有高真空、高輻射、微重力、極端溫度變化等特點，對算力設備的材料和電子元件提出了極高的要求。需要研發(fā)能夠抵御太空輻射、適應高真空和微重力環(huán)境、在極端溫度下穩(wěn)定工作的特殊材料和元件，確保設備在太空環(huán)境中的長期可靠性和穩(wěn)定性。

??其次，發(fā)射成本是否能降低也是計劃能否成功的關鍵。

??目前，千星級以上的大規(guī)模星座部署需數(shù)十億美元投入。即使是可重復火箭技術可將單星發(fā)射成本不斷下降，但商業(yè)回報周期仍不明確。

??最后，衛(wèi)星壽命通常為5到10年，壽命周期內需持續(xù)投入能源供應、軌道維持和軟硬件升級費用。若算力設備故障率過高，比如輻射導致的存儲器失效等，更換成本將進一步攀升。

??業(yè)界認為，這些挑戰(zhàn)未來將隨著技術成熟逐步解決。國星宇航相關負責人表示，公司已經開始投入更高算力的衛(wèi)星研發(fā)，“星算”計劃02組星座也已經進入設計研制階段。

??王建宇認為，“星算”需要大量資源支撐，單純靠幾家企業(yè)是不夠的，需要更多社會力量集體參與，多方投入。（記者 馬曉澄）