從“天數(shù)地算”到“天數(shù)天算” 算力新基建啟航太空新時代

　　圖為2025空天信息大會現(xiàn)場。 本報記者 鄭萃穎 攝

　　圖為中科星圖和中科曙光戰(zhàn)略簽約現(xiàn)場。本報記者 楊潔 攝

　　在7月8日召開的2025空天信息大會暨中科星圖生態(tài)發(fā)展大會上，中科星圖與中科曙光簽署了《太空計算領(lǐng)域的合作開發(fā)框架協(xié)議》，雙方將圍繞技術(shù)研發(fā)、太空算網(wǎng)建設(shè)等課題，共同推動“太空計算”技術(shù)創(chuàng)新與應(yīng)用落地。

　　業(yè)內(nèi)評價，此次空天信息產(chǎn)業(yè)龍頭與算力設(shè)備龍頭的強強聯(lián)手，既是落實“高水平科技自立自強”的探索，也是構(gòu)建中國太空計算產(chǎn)業(yè)生態(tài)的前沿嘗試，有望釋放“空天×算力”融合創(chuàng)新新動力。

　　中科星圖總裁邵宗有在接受記者采訪時透露，未來雙方還將探討太空算力星座建設(shè)，這既是推動衛(wèi)星數(shù)據(jù)應(yīng)用的必然，同時也是對未來太空產(chǎn)業(yè)的戰(zhàn)略性卡位。中科曙光總裁歷軍在采訪中暢想：“用手機來訪問太空里的某個網(wǎng)盤，或許在不久的將來就可以實現(xiàn)。”

　　衛(wèi)星數(shù)據(jù)傳輸存在瓶頸

　　“遙感衛(wèi)星可以幫我們看世界，但是卻看不到實時的世界”，九盛衛(wèi)星副總經(jīng)理趙奎博在會上表示，這是行業(yè)的共性難點，90%以上遙感影像都無法做到“隨拍隨用”。

　　他同時介紹，隨著農(nóng)業(yè)、國防、環(huán)境監(jiān)測、城市規(guī)劃和災(zāi)難管理等領(lǐng)域越來越依賴實時衛(wèi)星數(shù)據(jù)作出明確抉擇，近年來，對相關(guān)圖像、地理空間數(shù)據(jù)、衛(wèi)星數(shù)據(jù)分析等需求激增。據(jù)統(tǒng)計，2023年全球衛(wèi)星數(shù)據(jù)服務(wù)市場規(guī)模約為48.76億美元，2024年達(dá)到52.5億美元，預(yù)計到2032年將擴大到122.88億美元。

　　趙奎博指出，當(dāng)前，低軌衛(wèi)星數(shù)據(jù)回傳嚴(yán)重受限?，F(xiàn)有低軌衛(wèi)星主要依賴地面站下傳，受軌道和地理位置影響，每天僅有4-8次短暫通信窗口期，每次通信時間僅有5-10分鐘，同時，下傳數(shù)據(jù)量有限，單星日均下傳數(shù)據(jù)量通常僅為200-500GB，遠(yuǎn)低于遙感衛(wèi)星理論成像能力，例如Planet Labs星座理論日采集數(shù)據(jù)可達(dá)2TB以上。

　　星圖測控董事長胡煜在接受記者采訪時介紹，當(dāng)前微波通信數(shù)據(jù)傳輸容量十分有限，已經(jīng)成為衛(wèi)星數(shù)據(jù)進一步應(yīng)用的瓶頸。

　　趙奎博也坦言，數(shù)據(jù)下傳瓶頸導(dǎo)致衛(wèi)星在軌“有力難使”，成像能力難以充分釋放，以至于衛(wèi)星數(shù)據(jù)難以支撐應(yīng)急、監(jiān)控等對時效性要求高的場景，高價值應(yīng)用難以落地，現(xiàn)實中，應(yīng)用多停留在歸檔、統(tǒng)計層面，未能產(chǎn)生高價值的實時智能服務(wù)。

　　加速布局“太空計算星座”

　　如何讓衛(wèi)星由數(shù)據(jù)孤島變成能夠?qū)崟r運算處理的智慧大腦？眾多公司瞄準(zhǔn)這一新需求藍(lán)海。

　　將“天數(shù)地算”轉(zhuǎn)變?yōu)椤疤鞌?shù)天算”，也就是說，在天上構(gòu)建太空算力星座，用人工智能技術(shù)把衛(wèi)星數(shù)據(jù)處理完再下傳，或?qū)⒁?guī)避前述衛(wèi)星數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆N種限制。

　　此次中科星圖與中科曙光簽約也是致力于此。根據(jù)雙方合作協(xié)議，中科星圖、中科曙光將合作建設(shè)太空算網(wǎng)，該算網(wǎng)將構(gòu)建覆蓋“用戶（端）-星上（邊緣）-天基（云）-地基（云）”的“天地一體化”協(xié)同智能計算架構(gòu)，以實現(xiàn)算力資源的互聯(lián)調(diào)度與數(shù)據(jù)實時處理，并接入國家級算力服務(wù)平臺。

　　更早之前，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”。今年5月，我國在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心使用長征二號丁運載火箭，成功將首批12顆太空計算衛(wèi)星發(fā)射入軌，發(fā)射任務(wù)獲得圓滿成功。國星宇航相關(guān)負(fù)責(zé)人介紹，由于每顆衛(wèi)星均具備太空計算、太空互聯(lián)能力，星座組網(wǎng)后將形成太空算力，將大幅提升“天地遙感”數(shù)據(jù)的實時性和衛(wèi)星應(yīng)用效率。

　　傳統(tǒng)遙感衛(wèi)星裝上高性能AI計算處理單元，也有助于解決前述問題。微納星空副總經(jīng)理程楠介紹，公司已經(jīng)核準(zhǔn)了112顆衛(wèi)星的泰景星座計劃，這是一個集合了超高分辨率遙感、超大算力以及超高速傳輸優(yōu)勢于一體的光SAR混合星座，可以實現(xiàn)衛(wèi)星數(shù)據(jù)在軌AI智能處理，使得響應(yīng)速度提升至分鐘級。

　　須攻克成本和技術(shù)挑戰(zhàn)

　　太空計算，離不開算力芯片等核心部件。記者注意到，中科星圖、中科曙光此次簽約后，將聯(lián)合產(chǎn)業(yè)鏈上下游單位，研發(fā)面向太空計算場景的高性能、低功耗、高可靠專用核心部件，并推動“芯片—整機—算網(wǎng)—數(shù)據(jù)—應(yīng)用—生態(tài)”的全鏈路技術(shù)創(chuàng)新。

　　據(jù)了解，太空環(huán)境具有高真空、高輻射、微重力、極端溫度變化等特點，對零部件要求極高，同時由于太空中的IT設(shè)備難以及時維修和更換，也需要確保設(shè)備在太空環(huán)境中具備長期的可靠性和穩(wěn)定性。

　　除了技術(shù)上的挑戰(zhàn)，衛(wèi)星載荷制造成本和發(fā)射成本也直接影響商業(yè)模式能否閉環(huán)。邵宗有介紹，一顆衛(wèi)星現(xiàn)在大概每公斤20萬元-30萬元、發(fā)射成本每公斤5萬-10萬元，即使未來可重復(fù)火箭能夠一定程度降低發(fā)射成本，每年成百上千顆衛(wèi)星發(fā)射組網(wǎng)仍是一筆巨大的投入。

　　程楠透露，當(dāng)前衛(wèi)星制造廠商已經(jīng)在推進規(guī)?；a(chǎn)制造，進一步提升效率、降低成本?！拔磥硇l(wèi)星一定是智能化、模塊化、輕量化、低成本化、批量化的。截至2024年數(shù)據(jù)，我們衛(wèi)星重量已經(jīng)降低20%，生產(chǎn)速度提升了5倍，成本降低60%。隨著整體工業(yè)化推進，未來效率還會進一步提升，成本也會進一步降低，以支持更多衛(wèi)星星座建設(shè)”。

　　為推動產(chǎn)業(yè)各方積極參與“太空算網(wǎng)”建設(shè)，記者了解到，中科星圖、中科曙光還將推動太空芯片接口規(guī)范、空天數(shù)據(jù)處理模型等核心技術(shù)與應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)制定，并聯(lián)合眾多空天信息和算力產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)以及高?？蒲性核?，開發(fā)基于太空計算的技術(shù)、產(chǎn)品與應(yīng)用，加速核心技術(shù)攻關(guān)和創(chuàng)新成果轉(zhuǎn)化。