5月14日12時12分，成都國星宇航科技股份有限公司（下稱國星宇航）在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心使用長征二號丁運載火箭，成功將太空計算星座021任務12顆衛(wèi)星發(fā)射升空，衛(wèi)星順利進入預定軌道，標志著全球首個太空計算星座成功發(fā)射。

從0到1

全球首個太空計算星座成功發(fā)射

細看本次發(fā)射任務，有兩大亮點引人注目，第一個是其任務代號“021”。

國星宇航相關負責人說，“021”是指從0到1，喻意此次任務實現(xiàn)全球首個太空計算星座“零”的突破。

何為計算星座？在過去，衛(wèi)星只有通信、導航、遙感，計算衛(wèi)星被定義為第四種衛(wèi)星，并且以后會變成前三種衛(wèi)星的基礎，再通過衛(wèi)星間的互聯(lián)互通，形成一個新的網(wǎng)絡體系——計算星座。

據(jù)介紹，本次發(fā)射的“主角”由不同主體投資、國星宇航研制的一軌12顆計算衛(wèi)星組成，具體包括內(nèi)江號（星時代-27）、內(nèi)江高新號（星時代-28）、臺州號（星時代-29）、 海口號（星時代-30）、馬鞍山智算一號（星時代-31）、崇州號（星時代-32）、天鐵科技號（星時代-33）、迷巖無聊猿號（星時代-34）、御空者號（星時代-35）、“大零號灣”星（星時代-36）、之江一號（星時代-37）、之江二號（星時代-38）。

此次一軌12星集結后，將通過星間激光高速互聯(lián)、星座穩(wěn)定組網(wǎng)和算力分布式調(diào)度，完成太空計算系統(tǒng)建鏈、組網(wǎng)、成云等天基計算基礎功能的在軌驗證和應用。

太空計算星座021任務12顆衛(wèi)星。國星宇航供圖

另一大亮點是“首發(fā)”。

記者了解到，本次任務承擔了兩大計劃的“首發(fā)”——既是國星宇航“星算”計劃的首發(fā)星座，也是之江實驗室“三體計算星座”的首發(fā)星座。據(jù)介紹，兩大計劃的提出，是為了破解在軌衛(wèi)星數(shù)量快速增長帶來的算力挑戰(zhàn)。

這是因為，當前巨型星座組網(wǎng)成為全球航天發(fā)展趨勢，但在傳統(tǒng)的“地面發(fā)指令給衛(wèi)星——衛(wèi)星執(zhí)行——傳回地面”模式中，數(shù)據(jù)需傳回地面處理，存在帶寬限制和效率低下等問題。

“本次首發(fā)任務是要實現(xiàn)特定場景由‘天數(shù)地算’向‘天數(shù)天算’轉(zhuǎn)變，滿足日益增長的太空即時計算需求，助力我國在全球率先建成太空計算基礎設施。”國星宇航相關負責人說，簡單來說，也就是把算力送上天。

在中國工程院院士、之江實驗室主任王堅看來，通過建設星座，能將單顆衛(wèi)星的算力從T級提升至P級，并像互聯(lián)網(wǎng)將不同電腦連接在一起一樣，實現(xiàn)衛(wèi)星之間的互聯(lián)互通。“太空計算星座的構建，能讓單顆衛(wèi)星發(fā)揮出更大價值，對空天產(chǎn)業(yè)的變革具有深遠意義。”

“外掛”疊加

打造全球領先的太空計算能力

具體來說，茫茫太空中，如何提高衛(wèi)星的算力？關鍵在于星上決策和運行系統(tǒng)能力。

本次任務中，這一能力具象化為衛(wèi)星穿的“外掛”——

著眼整體，本次發(fā)射的12顆計算衛(wèi)星采用國星宇航自研的智能網(wǎng)聯(lián)衛(wèi)星平臺，不僅配套企業(yè)自研的AI載荷，還搭載了之江實驗室研制的星載智能計算機等太空計算軟硬件和天基模型，實現(xiàn)了“算力上天、在軌組網(wǎng)、模型上天”。

太空計算星座021任務12顆衛(wèi)星。國星宇航供圖

就每顆衛(wèi)星來說，均搭載了星載智算系統(tǒng)、星間通信系統(tǒng)，具備太空計算、太空互聯(lián)能力。“這將讓首發(fā)星座在軌計算能力達到5POPS，星間激光通信速率最大可達100Gbps，星座組網(wǎng)后將形成全球領先的太空計算能力。”國星宇航相關負責人說。（備注：POPS為算力常見計量單位，指代每秒運算次數(shù)，Gbps為吉比特每秒，100Gbps指能夠在光纖通信系統(tǒng)中支持每秒100千兆比特。）

除計算與互聯(lián)能力外，衛(wèi)星還配置了對地遙感載荷，借助星載計算能力，將實現(xiàn)數(shù)據(jù)的實時在軌處理，探索驗證“天數(shù)天算”。

“具體將通過有效降低數(shù)據(jù)傳輸成本和時間延遲，來提升數(shù)據(jù)處理效率。”國星宇航相關負責人說，同時依托衛(wèi)星靈境引擎，為應急安全、低空經(jīng)濟、具身智能、游戲文旅等提供衛(wèi)星三維數(shù)字孿生數(shù)據(jù)和應用服務。

值得一提的是，本次任務還搭載了廣西大學和中國科學院國家天文臺研制的宇宙X射線偏振探測器，將通過天基天文時域模型對伽馬射線暴等各類瞬變源，進行在軌快速探測、證認、分類，并觸發(fā)雙星協(xié)同觀測，實現(xiàn)秒級判斷和99%的識別準確率，以“人工智能+”推動太空科學研究變革。

“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。”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，因此通過太空計算，在天上用人工智能技術把數(shù)據(jù)處理完再下傳，將對產(chǎn)業(yè)發(fā)展起到助推作用。

此次發(fā)射后，目前“星算”計劃02組星座已進入設計研制階段，國星宇航衛(wèi)星團隊正在加緊研發(fā)更強算力的衛(wèi)星型號。

商業(yè)航天賽道上

機遇很大、挑戰(zhàn)不小

國星宇航所屬的賽道——商業(yè)航天近年來發(fā)展迅速。數(shù)據(jù)顯示，我國商業(yè)航天產(chǎn)值由2019年約0.8萬億元增至2023年1.9萬億元，預計2030年將達6萬億元。

當下，四川大力推動商業(yè)航天產(chǎn)業(yè)發(fā)展。前不久，（簡稱《行動計劃》）發(fā)布，提出力爭2025年航天產(chǎn)業(yè)規(guī)模突破500億元、2030年達1000億元等目標。

就衛(wèi)星來說，數(shù)據(jù)顯示，未來5年，我國在軌運行的商業(yè)衛(wèi)星數(shù)量可能會超過1200顆。

在業(yè)內(nèi)人士看來，這條賽道上，機遇很大。

看布局。根據(jù)《行動計劃》，國星宇航所在的成都都市圈將重點布局火箭、衛(wèi)星、終端設備、地面系統(tǒng)和配套設備的研制以及衛(wèi)星應用。

看應用場景。《行動計劃》明確，要通過服務國家衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)建設大局，推進空間基礎設施建設，形成30個以上典型應用場景解決方案等。

《行動計劃》還特別提到，探索設立市場化運營的航空航天產(chǎn)業(yè)投資引導基金、加強高端人才引進等內(nèi)容。“此前成都等地也推出了專項補貼，行業(yè)有望獲得稅收優(yōu)惠與采購傾斜。”業(yè)內(nèi)人士說，這些政策紅利都有利于國星宇航等企業(yè)發(fā)展。

但挑戰(zhàn)也不小。賽道上，參與者包括國有企業(yè)、民營企業(yè)及以SpaceX星鏈為代表的國際企業(yè)，競爭十分激烈。

參賽者如何破局？

業(yè)內(nèi)人士指出，降本增效和擴大應用場景是兩大抓手。

這是因為，商業(yè)航天作為新興產(chǎn)業(yè)，目前產(chǎn)業(yè)鏈并不成熟，導致衛(wèi)星和終端研發(fā)制造、發(fā)射成本高昂。長期來看，天地融合的衛(wèi)星網(wǎng)絡應用必然是大勢所趨，但技術迭代和市場培養(yǎng)是一個漫長的過程，意味著持續(xù)的資金投入。

今年初，國星宇航向港交所主板提交了草擬本上市申請，募集的資金將用于提升研發(fā)能力、擴大生產(chǎn)規(guī)模、選擇性尋求戰(zhàn)略投資及收購機會等方面。

業(yè)內(nèi)人士還建議，可通過參與國家低軌衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)工程、深耕低空領域等民用市場、發(fā)力海外業(yè)務等進行多元化布局，進一步拓展衛(wèi)星應用場景。

名詞解釋

“星算”計劃由國星宇航與合作伙伴共同發(fā)起，將在太空實現(xiàn)2800顆算力衛(wèi)星組網(wǎng)，并與地面超100個算力中心互聯(lián)互通，從而構成天地一體化算力網(wǎng)絡，打造太空智算基礎設施。之江實驗室“三體計算星座”將協(xié)同全球合作伙伴共同打造千星規(guī)模天基智能計算基礎設施，建成后總算力可達1000P。

來源：新華社、川觀新聞、中國新聞社

編輯：張胤、侯濤