最前線｜加速構(gòu)建太空大腦，「數(shù)字空間一號」試驗星工程正式在京啟動

文｜阿至

過去十年，中國商業(yè)航天完成了“造得出、送得上”的第一階段目標，衛(wèi)星產(chǎn)能快速爬坡，可回收火箭驗證走向密集驗證節(jié)點。但當軌道資源從寬松走向擁擠，各國之間的競爭焦點也從發(fā)射能力轉(zhuǎn)向運行能力的比拼，“管得住、用得好”至關重要。

根據(jù)國防科技大學的測算，在衛(wèi)星之間保持50千米最小安全間距的前提下，300-2000公里的全低軌空間最多只能安全容納約17.5萬顆衛(wèi)星。當衛(wèi)星數(shù)量從幾千顆變成上萬顆時，地面站排隊上下行指令的傳統(tǒng)方式就會難以為繼，現(xiàn)有的衛(wèi)星管控模式也正在失效。

“未來十年，航天發(fā)展的主旋律，應該是空間的數(shù)字化和智能化。”中國科學院院士魏奉思在上個月的科技創(chuàng)新院士報告廳演講中曾提及這一核心觀點。

更具體點說就是，未來衛(wèi)星不能"只有眼睛、沒有腦子"。

7月26號，商業(yè)航天加速《數(shù)字空間戰(zhàn)略》發(fā)展大會暨“數(shù)字空間一號”試驗星啟航大會在北京舉行。

作為《數(shù)字空間戰(zhàn)略》的提出者，魏奉思院士在現(xiàn)場指出，面對空間環(huán)境復雜多變、軌道資源日益擁擠以及大規(guī)模星座協(xié)同運行等挑戰(zhàn)，未來空間基礎設施不僅需要持續(xù)提升感知能力，還要構(gòu)建具備認知、推演和決策能力的智能體系。“太空大腦”是數(shù)字空間建設的核心樞紐，需要形成與真實空間環(huán)境相連接、貫通“感知-認知-行為”的大腦智能體系，推動航天器由“地面指揮、星上執(zhí)行”逐步走向風險場景下有限自主和星地協(xié)同智能運行。

中國科學院院士魏奉思

所謂大腦智能，簡單來說就是把空間感知、空間認知、空間行為三個環(huán)節(jié)全部集成到星上，形成一個毫秒級的全鏈條智能閉環(huán)，讓衛(wèi)星像自然界中成千上萬只鳥群一樣，彼此不碰撞、自主應對環(huán)境變化。

“數(shù)字空間一號”試驗星工程的正式啟動，特殊之處不在于它要具體執(zhí)行哪些任務，而是要驗證一件事：衛(wèi)星能不能擁有自己的“大腦”。

正如遠洋航海需要航海圖一樣，進入大航天時代，人類也需要繪制自己的“航天圖”，這背后都依賴空間數(shù)字化、智能化能力的提升。

而當衛(wèi)星需要“大腦”，一場數(shù)字空間的產(chǎn)業(yè)突圍也在北京打響。

作為魏奉思院士《數(shù)字空間戰(zhàn)略》落地和應用實踐的推動者，數(shù)字太空成立于2019年，核心業(yè)務聚焦太空數(shù)字化、智能化及應用。為了加速推進數(shù)字空間“大腦”的落地，目前公司正在加速智能載荷的研制和數(shù)字太空模型算法的研發(fā)。

數(shù)字太空董事長、總裁王世金現(xiàn)場提到，圍繞大規(guī)模星座安全運行、太空環(huán)境風險應對和衛(wèi)星自主運行等需求，數(shù)字太空進一步提出“衛(wèi)星智駕+太空智管”解決方案：通過星上感知載荷和智駕載荷提升衛(wèi)星自主運行能力，依托SpaceOmni地面平臺開展環(huán)境監(jiān)測、風險預警、星座運營、孿生推演和任務決策。

具體來看就是，在星側(cè)，衛(wèi)星智駕通過新增感知層和智能載荷，讓衛(wèi)星具備對空間環(huán)境、系統(tǒng)狀態(tài)和碰撞風險的自主感知與決策能力；在地面?zhèn)龋罩枪芷脚_整合環(huán)境監(jiān)測、風險預警、星座運行和數(shù)字孿生推演，構(gòu)建星地協(xié)同的衛(wèi)星智能管控閉環(huán)。

而“數(shù)字空間一號”試驗星的使命，就是要把魏奉思院士提出的“感知－認知－行為”大腦智能架構(gòu)完整搬上太空進行在軌驗證。會上，王世金也強調(diào)了速度的重要性——商業(yè)航天等不起，必須兩條腿走路，盡快拿到在軌數(shù)據(jù)。

為了進一步加快技術(shù)驗證、成果轉(zhuǎn)化和商業(yè)化應用進程，大會現(xiàn)場，數(shù)字太空與天儀空間、中科西光航天、太湖星云、東方星鏈、鈞天航宇、星移聯(lián)信、微納星空等12家商業(yè)航天企業(yè)簽署產(chǎn)業(yè)合作協(xié)議。接下來，各方將圍繞試驗星研制、智能載荷搭載、平臺協(xié)同適配、在軌試驗和應用場景拓展等方向開展合作。

此外，數(shù)字太空也就產(chǎn)業(yè)共建提出倡議——“構(gòu)建太空可信底座、共建大腦智能產(chǎn)業(yè)生態(tài)”，推動高校、科研機構(gòu)、產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)、用戶單位和投資機構(gòu)加強協(xié)作，加快衛(wèi)星智能關鍵技術(shù)驗證與成果轉(zhuǎn)化。

一個現(xiàn)實是，大語言模型的黑箱和幻覺，應用在當前的航天場景中仍存在較多難解問題，而太空是純粹的客觀物理世界，因果規(guī)律是基本約束。因此，王世金的主張是，用物理世界模型做底座，把數(shù)十年航天行業(yè)積累的標準、工程經(jīng)驗和物理法則嵌入智能體系，讓每一次推演都“規(guī)則可見、推演可進、決策可控”。

未來，如果能夠通過衛(wèi)星智駕系統(tǒng)把不同來源的商業(yè)遙感、通信衛(wèi)星整合成一張感知決策網(wǎng)絡，就能實現(xiàn)從單一數(shù)據(jù)交付到?jīng)Q策交付的跨越，真正讓衛(wèi)星數(shù)據(jù)“活起來”，推動中國航天產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)從“管得住”到“用得好”的躍遷。