不久前中國在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心使用長征二號丁運載火箭,一箭12星,成功發(fā)射了全球首個太空計算衛(wèi)星星座。
24小時后,這次發(fā)射的12顆計算衛(wèi)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。
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2015 年埃隆·馬斯克提出了一個低軌互聯(lián)網(wǎng)星座項目——星鏈計劃,通過發(fā)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(wèi)星。
星鏈項目最初計劃分三期完成,第一期部署約1600顆衛(wèi)星;第二期部署約2800顆衛(wèi)星;第三期再部署約7500顆衛(wèi)星。目前星鏈計劃又追加了3萬顆衛(wèi)星,總計達到了4.2萬顆衛(wèi)星的規(guī)模。
美國星鏈計劃的本質(zhì)是一個不受地面基礎設施限制的全球網(wǎng)絡,全球覆蓋、低成本、高寬帶低軌全球互聯(lián)網(wǎng)衛(wèi)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(wǎng)絡通信,還具備強大的軍事偵察和太空對抗能力。
俄烏戰(zhàn)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(wǎng)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(tǒng),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(qū)的黑海艦隊艦隊時,向馬斯克索要克里米亞地區(qū)星鏈衛(wèi)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(xù)對俄烏戰(zhàn)爭發(fā)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(fā)全國大規(guī)模抗議。伊朗阻斷國內(nèi)社交媒體控制事態(tài),馬斯克立刻用“星鏈”對伊朗進行全覆蓋,突破伊朗當局的網(wǎng)絡封鎖和審查,搞得伊朗國內(nèi)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(wǎng)絡、通訊、戰(zhàn)爭中發(fā)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(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)——“星座計劃”,計劃從2025年開始發(fā)射成千上萬顆低軌衛(wèi)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(wèi)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(lián)網(wǎng)、交換數(shù)據(jù),并對數(shù)據(jù)進行分析和處理。
換個角度,中國的“星座計劃”AI衛(wèi)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(wèi)星星座共計劃發(fā)射26000顆近地軌道通訊衛(wèi)星,與美國“星鏈”競爭,從今年上半年到2029年發(fā)射1300顆衛(wèi)星,目前發(fā)射衛(wèi)星的總計劃數(shù)量約為1.3萬顆,衛(wèi)星發(fā)射將使用海南省的文昌航天發(fā)射場。
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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(wèi)星的軌道資源。
目前近地軌道的最大容納量約6萬顆衛(wèi)星,由于“星鏈”已規(guī)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(yōu)勢,對星鏈星座形成“壓制”。
所以我們想出了AI衛(wèi)星,除了上面這一點。當然除了上面理由,還有一個原因,現(xiàn)在各國在天上的衛(wèi)星總數(shù)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(shù)量可能要暴漲到8萬顆!衛(wèi)星越多數(shù)據(jù)越多,結(jié)果就是數(shù)據(jù)根本傳不完和處理不完!
遙感衛(wèi)星、偵察衛(wèi)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(shù)量巨大。一張衛(wèi)星照片的存儲量通常在幾百兆到幾千兆之間,甚至更高。
經(jīng)常出現(xiàn)一顆衛(wèi)星的數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)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(wèi)星自己篩選有效數(shù)據(jù),只傳回有用的部分,甚至實時生成分析報告。這樣一來,衛(wèi)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(wèi)星星座還有一個名字叫全球首個AI衛(wèi)星網(wǎng),它們實現(xiàn)了“在軌組網(wǎng),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(jié)果告訴我們,甚至引導導彈直接進攻。
這次之所以發(fā)射12顆太空計算衛(wèi)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(wèi)星出現(xiàn)問題,也不會影響大局。
到時的數(shù)據(jù)處理是如果地面工作人員有疑惑,再要求太空計算衛(wèi)星星座提供詳細圖片、數(shù)據(jù),省去一大筆無用的數(shù)據(jù)、資料傳輸和人力浪費。
我國這次發(fā)射的太空計算衛(wèi)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(fā)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(shù)據(jù),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(xiàn)在有了太空算力,可以自行判斷和自主決定最優(yōu)路線。
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中國航空航天技術起步落后美國和前蘇聯(lián)20多年,通過10年的努力,現(xiàn)在已經(jīng)幾乎完成了追趕。
但SpaceX目前把握了先發(fā)優(yōu)勢,自2015年開始建立低軌衛(wèi)星星座,已實現(xiàn)多國部署,且SpaceX強大的低成本發(fā)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(fā)射價格已經(jīng)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(wèi)星發(fā)射報價為5000美元,和SpaceX相比沒有任何成本優(yōu)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(fā)射上百顆衛(wèi)星。
不過以中國裝備一代,研發(fā)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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