5月14日12時12分，我國在酒泉衛星發射中心使用長征二號丁運載火箭，成功將太空計算衛星星座發射升空，衛星順利進入預定軌道，發射任務獲得圓滿成功。業內專家認為，這標誌着我國開啟“太空計算時代”。什麼是太空計算？這對我們意味着什麼？未來還要面臨哪些挑戰？

  從0到1 太空計算星座成功發射

  “星算”由國星宇航首次提出，旨在將算力服務器發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”。這次成功發射也意味着該計劃迎來首次組網。

  首發星座12顆計算衛星由國星宇航自研。國星宇航相關負責人介紹，該星座將完成太空計算系統建鏈、組網、成雲等天基計算基礎功能的驗證和應用。

  “由於每顆衛星均具備太空計算、太空互聯能力，星座組網後將形成太空算力，將大幅提升‘天地遙感’數據的實時性和衛星應用效率。”該負責人&&。

  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&&：“人工智能不能因算力的缺失而缺席太空。有了計算星座，一顆衛星也能體現算力價值，這對産業變革具有深遠意義。”

  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&&，隨着衛星對地觀測的分辨率越來越高，數據量也在不斷增大，將數據全部送至地面再進行處理，不僅傳輸量大，數據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據處理完再下傳，將對産業發展起到助推作用。

  天基計算能帶來什麼？

  王建宇&&，之所以要發展新一代算力衛星組網，最主要原因是其可顯著提升衛星對地面信息的實時分析處理能力，在森林防火、國土、環保、地震、應急等行業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&&，“太空AI”把算力以衛星承載方式送上天，實現“天數地算”向“天數天算”轉變，通過AI賦能有效提升單星及星座性能，服務國家戰略和區域産業高質量發展。

  國星宇航相關負責人介紹，“天數天算”的實現，從時間維度而言，能夠將傳統的以周或天為單位的衛星數據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測感知、低空飛行器實時監測與定位，可廣泛應用於應急安全、城市治理、低空經濟等低延時需求場景。

  從空間維度而言，能夠實現衛星數據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，可面向數字經濟場景提供衛星三維數字孿生文旅、文娛、游戲等産品。

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

  還有哪些挑戰待克服？

  “星算”未來總體規劃是將2800顆算力衛星組網，並與地面算力中心互聯互通，構建未來天地一體化算力網絡。但當前發展太空算力衛星網絡在技術和管理上仍然有不少挑戰有待克服。

  首先，太空跟地面環境不同，需要為算力解決能源供應和器件散熱問題。

  王建宇&&，太空環境具有高真空、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。需要研發能夠抵禦太空輻射、適應高真空和微重力環境、在極端溫度下穩定工作的特殊材料和元件，確保設備在太空環境中的長期可靠性和穩定性。

  其次，發射成本是否能降低也是計劃能否成功的關鍵。

  目前，千星級以上的大規模星座部署需數十億美元投入。即使是可重復火箭技術可將單星發射成本不斷下降，但商業回報周期仍不明確。

  最後，衛星壽命通常為5到10年，壽命周期內需持續投入能源供應、軌道維持和軟硬體升級費用。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。

  業界認為，這些挑戰未來將隨着技術成熟逐步解決。國星宇航相關負責人&&，公司已經開始投入更高算力的衛星研發，“星算”計劃02組星座也已經進入設計研製階段。

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