摘要:2025年5月14日12时12分,酒泉卫星发射中心,长征二号丁运载火箭划破长空,将之江实验室发起的“三体计算星座”首发星座12颗卫星送入预定轨道,标志着我国首个整轨互联的太空计算星座正式进入组网阶段。
2025年5月14日12时12分,酒泉卫星发射中心,长征二号丁运载火箭划破长空,将之江实验室发起的“三体计算星座”首发星座12颗卫星送入预定轨道,标志着我国首个整轨互联的太空计算星座正式进入组网阶段。
长征二号丁运载火箭发射现场 图源:酒泉卫星发射中心
不久后,太空中将展开一张“智能算力网”,太空上的卫星将实现互联互通,也能学会“思考”,开启太空计算新时代的远征。
“心情既激动,也忐忑。”发射前,潮新闻记者采访了之江实验室计算星座科研任务总体部技术总师李超。作为率先探索的一次尝试,首次发射承载着不一样的价值。
12颗卫星在轨示意图 图源:新华社
“三体”启航
将算力和人工智能送上天
12颗卫星如星辰种子撒向距离地面500千米的近地轨道。
传统卫星如同“孤岛”,在“天感地算”的模式下,日复一日向地面传送原始数据。但受限于地面站资源、带宽等因素,仅有不到十分之一的有效数据能传回地面,且存在数据时效差等问题。
李超和团队实验现场 图片由之江实验室提供
本次发射的12颗计算卫星,最高单星算力达744TOPS(每秒可完成744万亿次运算),12颗卫星互联后具备5POPS(每秒可完成5000万亿次运算)计算能力和30TB存储容量,相当于给卫星装上了“超级大脑”和移动硬盘。
它们既能独立运行,又能瞬间组队攻坚,形成覆盖全球的“计算云”。
计算卫星更“智慧”。它们能在太空中自己“看”、自己“想”、自己“做决定”。比如一颗卫星拍摄到地球某个地点的照片,在千万数量级的数据里,卫星搭载的80亿参数的天基模型能进行在轨实时处理,去除被云遮挡的、重复的图片,筛选出有用信息在星与星之间,天与地之间快速传递。
这样的实时感知,如同给地球装上永不眨眼的“数字瞳孔”。“速度将从小时级进化到秒速级,”李超向记者举例,“未来,当泥石流、火灾等重大灾害发生,地球另一端都能秒速了解具体的情况,甚至预测未来灾害的发展趋势。”
“这次卫星上天后,会先确认单星状态,全部确认完成再尝试多星之间协同作战。”他告诉记者。
百余个硬件、两百余个软件、近百万行代码
200人的“攻坚行动”
位于之江实验室的“三体计算星座”指挥大厅中,“忠诚、无我、超越”几个大字格外醒目,这里曾经见证计算星座团队200多号科研人员为期300多天的技术“攻坚行动”。
“特别是过年前那段时间,大家都在日夜不停‘三班倒’。”如今,天基计算系统研究中心高级研究专员张辉仍然对那段时光印象深刻。
研发人员进行相关测试 之江实验室供图
年初,为了赶上“发射窗口”,团队在嘉兴进行卫星联调,大家要24小时轮流对卫星进行测试,“人歇卫星不歇”就是每天的日常——
尽管团队研发的星载智能计算机曾三次飞向太空,但全套研制太空计算软硬件和天基模型还是头一回。百余个硬件、两百余个软件、近百万行代码,也意味着无数挑战和困难。
比如,卫星的运行速度是7公里每秒,激光束要在1500公里外精准锁定另一颗卫星仅针眼大小(十几毫米)的通信终端;或者太空中的恶劣环境会导致硬件系统的不稳定;再比如,不能因为任何一点错误导致整个庞大的系统出现问题……
张辉打了个比方:“太空不会给试错机会,就像12个‘运动员’,我们要保证它们能在高速运行时顺利‘传球’的同时做到不掉球。”
把算力中心“搬上天”
太空计算时代的无限可能
在之江实验室的规划中,预计在2030年前后,“三体计算星座”将形成千颗卫星的规模。届时,太空中将初步建成一个天基计算基础设施,整个太空算力将达到1000POPS(约40万台智能电脑的算力)。
这相当于,把一座城市级的智能指挥中心,装在了千颗卫星里,将足够支撑在太空运行和地面相当量级的人工智能技术。
如此,极具想象力的太空计算时代蓝图将徐徐展开——
在计算星座指挥中心,记者见证了“星际Siri”的运行模式。当李超对着大屏幕上的对话框询问“之江实验室附近有没有农田?”1秒内,天基模型不仅提供了精准数据,并推送出了高光谱农田影像。
天绘大模型 之江实验室供图
此外,承载着“千颗星星”的计算星座,让太空科学研究变得更可调可控。
“用户们可以根据不同需求自主调度卫星。”张辉畅想:“比如科学家们需要卫星聚焦太平洋,实时追踪天文气象;或媒体机构申请调用高分辨率卫星,对世界杯进行直播;甚至卫星‘接力’跟踪一群大象的迁移路线……”
更长久地看,小行星防御、深空探测、宇宙射线研究等曾经受限于算力的天文学领域,也可能因为太空中的“计算星座”,而迎来颠覆性突破。
就像本次发射的卫星搭载的,由广西大学和中国科学院国家天文台研制的宇宙 X 射线偏振探测器,将触发双星协同观测,对相应射电暴实现秒级判断和 99%的识别准确率,以“人工智能+”推动太空科学研究范式变革。
为什么叫“三体计算星座”?之江实验室主任王坚介绍,这来源于牛顿提出的“三体问题”。本质是当三个以上的对象协同工作时,存在着一种极其复杂的关系。三体计算星座汇聚了不同创新主体的力量,在星座建设、投入、使用等方面进行机制创新,通过共商、共建、共享、共发展的模式,共同完成太空计算星座的建设目标。
来源:蓝媒视频