不久前中國在酒泉衛星發射中心使用長征二號丁運載火箭,一箭12星,成功發射了全球首個太空計算衛星星座。
24小時后,這次發射的12顆計算衛星全部成功入軌,中國應對美國“星鏈計劃”的“星座計劃”正式拉開序幕。
2015 年埃隆·馬斯克提出了一個低軌互聯網星座項目——星鏈計劃,通過發射1.2萬顆距地球340千米、550千米和1150千米的三層近地軌道衛星。
星鏈項目最初計劃分三期完成,第一期部署約1600顆衛星;第二期部署約2800顆衛星;第三期再部署約7500顆衛星。目前星鏈計劃又追加了3萬顆衛星,總計達到了4.2萬顆衛星的規模。
美國星鏈計劃的本質是一個不受地面基礎設施限制的全球網絡,全球覆蓋、低成本、高寬帶低軌全球互聯網衛星。星鏈計劃引人關注的原因是它不僅能夠提供覆蓋全球的網絡通信,還具備強大的軍事偵察和太空對抗能力。
俄烏戰爭中,俄羅斯對著烏克蘭的電信基礎設施狂轟濫炸,目的是讓對手成為無頭蒼蠅,但烏克蘭政府和軍隊依靠美國“星鏈”設備的支持,維持了高速網絡連接和通訊。
不僅如此,烏克蘭軍隊還利用星鏈操控無人機和無人艇打擊俄軍。俄軍揚言要擊毀星鏈系統,讓馬斯克忌憚不已,后來烏軍準備偷襲俄羅斯駐扎在克里米亞地區的黑海艦隊艦隊時,向馬斯克索要克里米亞地區星鏈衛星通信和定位服務,馬斯克拒絕提供,致使最后烏克蘭偷襲俄羅斯黑海艦隊的行動失敗。
馬斯克后續對俄烏戰爭發布聲明:“為烏克蘭提供的星鏈服務主要用于人道主義應用,以及一些通用的軍事通信,但絕對不會讓星鏈用于進攻目的。”
2022月伊朗一名女子在被“道德警察”拘捕后去世,引發全國大規模抗議。伊朗阻斷國內社交媒體控制事態,馬斯克立刻用“星鏈”對伊朗進行全覆蓋,突破伊朗當局的網絡封鎖和審查,搞得伊朗國內抗議、游行亂成一鍋粥。
這些國際事件讓中國意識到“星鏈”在網絡、通訊、戰爭中發揮的作用,完全是地面打成廢墟后的完美替代,于是開始打造“中國制造”的衛星互聯網——“星座計劃”,計劃從2025年開始發射成千上萬顆低軌衛星。
但問題是如果只是復制,最多也就和美國打成平手,那如何突破呢?中國科研人員腦洞大開,星座衛星最大的特點是搭載了智能計算機和星載高速路由器,相互之間能聯網、交換數據,并對數據進行分析和處理。
換個角度,中國的“星座計劃”AI衛星其實也是被美國“星鏈”計劃逼出的一身才華。
中國的太空計算衛星星座共計劃發射26000顆近地軌道通訊衛星,與美國“星鏈”競爭,從今年上半年到2029年發射1300顆衛星,目前發射衛星的總計劃數量約為1.3萬顆,衛星發射將使用海南省的文昌航天發射場。
太空的軌道和頻率資源是誰先申請誰擁有,然后有一個時間段,過期作廢。以美國的實力,申請了就不會再漏出來了,所以目前的情況是“星鏈”率先在地球近地軌道布局,擠壓了中國衛星的軌道資源。
目前近地軌道的最大容納量約6萬顆衛星,由于“星鏈”已規劃部署4.2萬顆,留給中國航天所剩的空間不多了。
香港《南華早報》早在2023年就報道說,鑒于“星鏈”計劃是在地球低軌“跑馬圈地”搶占軌道資源和頻率資源,那么作為回應,中國計劃在“星鏈”星座尚未部署的軌道部署巨型星座,在軌道高度取得先機和優勢,對星鏈星座形成“壓制”。
所以我們想出了AI衛星,除了上面這一點。當然除了上面理由,還有一個原因,現在各國在天上的衛星總數大約有7000多顆,隨著中美各自的“星鏈”計劃實施,未來3到5年這個數量可能要暴漲到8萬顆!衛星越多數據越多,結果就是數據根本傳不完和處理不完!
遙感衛星、偵察衛星拍攝的云層照片、地震火災等都是超高清晰,不僅存儲量大而且數量巨大。一張衛星照片的存儲量通常在幾百兆到幾千兆之間,甚至更高。
經常出現一顆衛星的數據需要幾小時才能傳回地面,然后再花上幾天的時間把這些海量數據處理、分析完畢。這根本就談不上及時性,完全是既費時又費力,而及時性對救災和軍事行動又格外重要,尤其像跟蹤核潛艇這種大殺器,蹤跡稍瞬即逝。
所以我們干脆砍去中間過程,讓衛星自己篩選有效數據,只傳回有用的部分,甚至實時生成分析報告。這樣一來,衛星就不再僅僅是“拍照工具”,而是需要具備“太空AI”的能力。
我們做到了,因為太空計算衛星星座還有一個名字叫全球首個AI衛星網,它們實現了“在軌組網,算力上天”,不僅能拍照、導航、通信,還能像地面上的超級計算機一樣思考和計算,可以直接把分辨、分析和處理出來的結果告訴我們,甚至引導導彈直接進攻。
這次之所以發射12顆太空計算衛星星座,目的就是驗證它們的“組隊打怪”,將來逐漸覆蓋全球,做到全天候在軌,即便其中一兩顆衛星出現問題,也不會影響大局。
到時的數據處理是如果地面工作人員有疑惑,再要求太空計算衛星星座提供詳細圖片、數據,省去一大筆無用的數據、資料傳輸和人力浪費。
我國這次發射的太空計算衛星星座具有秒級響應、三維導航的功能,能在未來的航天航空中大顯身手。外太空有太多的不確定性和危險性,如何快速做出反應和決斷至關重要,尤其像月球登陸和火星探測這種任務,這個月底我國即將發射的天問二號,或許就有機會測試這一可能性。
以往的火星探測器拍攝的數據,傳回地球要幾十分鐘,遇到障礙時只能停下來先拍片,然后等待地面指令,現在有了太空算力,可以自行判斷和自主決定最優路線。
中國航空航天技術起步落后美國和前蘇聯20多年,通過10年的努力,現在已經幾乎完成了追趕。
但SpaceX目前把握了先發優勢,自2015年開始建立低軌衛星星座,已實現多國部署,且SpaceX強大的低成本發射能力讓一向以性價比傲視全球的中國也不得不汗顏。
SpaceX的“獵鷹9號”和“獵鷹重型”火箭的每公斤發射價格已經分別降到2600美元和1500美元。SpaceX正在驗證的完全重復使用的重型運載火箭“星艦”一旦成熟,價格可能跌到每公斤幾百美元的水平。
與此相比,中國最先進的“長征五號B”運載火箭的低軌衛星發射報價為5000美元,和SpaceX相比沒有任何成本優勢了。
中國最大的火箭“長征五號”的最大載荷是25噸,而SpaceX的“獵鷹”火箭最大載荷可達63.8噸;SpaceX正在試驗的“星艦”火箭最大載荷可達150噸,一些性可以發射上百顆衛星。
不過以中國裝備一代,研發一代,預研一代的思路,我們連六代機都超越了美國,還有什么是不可能的。
一句話,我們給你看的是想讓你看到的 。所以美國太空政策專家戈斯瓦米說:“我認為中國將會悄悄地趕上,而美國可能根本還毫無察覺。”
中國的太空算力就是一記絕招,敢為天下先,這種“天計算”會不會成為國際標準,讓我們拭目以待。
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