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发射,航天人工智能卫星太空做“功课”


文、图/广州日报全媒体记者肖博峰

2018全国双创周深圳活动暨第四届深圳国际创客周正在如火如荼地进行,昨日上午,双创周龙岗分会场开幕式在坂雪岗科技城的重要园区之一——星河·领创天下召开。双创周期间,龙岗分会场将在全区8个活动点集中开展18项系列活动。而本次开幕式活动主打商业航天主题,聚焦“中国首次全流程民营商业航天工程”背后的故事。

未来信息网络:太空星联网地面互联网

商业航天产业链条长、市场盈利前景广阔、技术示范效应高、产业辐射带动性强,成为当前全球增长最迅速的投资热点,在国外已是诸如SpaceX、蓝色起源、维珍银河这样的大公司厮杀的战场。除了让人神往的“太空旅游”,这些公司最重要的工作之一,就是将卫星送上太空。电子科技大学智慧城市研究中心主任陆川表示,未来人类社会信息网络的结构,将会是“天地”的二元结构,天上是太空星联网,而地面上则是互联网。

而由通信、导航/定位、遥感等不同功能卫星组成的“星座系统”就是太空星联网的重要基础架构,它将成为城市未来发展的感知与传输系统,为智慧城市的发展提供“眼睛和耳朵”。以遥感星座系统为例,“通俗来讲,它就好像在给城市做CT扫描体检,对城市进行周期性观察。”陆川说,这些数据将构建生长的健康指数和档案,来帮助城市更好地了解过去与实时状态,为智慧城市提供更多的数据,给智慧交通、智慧安防、智慧应急、智慧环保、国防安全等方面基础设施提供强有力的支撑。

星座系统的前提是要有足够数量的卫星,“目前全球小卫星发射需求超过2万颗,国内需求则超过3000颗。”星际荣耀的副总裁霍甲表示,但截至2017年年底,全球总计正常在轨运行的卫星才1742颗。即使如此,相比2011年的986颗,也增加了约77%。

面对这样的需求,目前市场却苦于“有星无箭、多星少箭、廉星贵箭”的尴尬境地,“一是发射价格高;二是现有火箭数量难以满足激增的小卫星发射需求;三是现有火箭发射频次低,无法满足小卫星星座的快速组网需求。”霍甲表示,这也就给众多商业公司带来了广阔的市场。

国内在军民融合的战略影响之下,发布了一系列有利于民营商业航天的政策,如《国务院关于强化实施创新驱动发展战略进一步推进大众创业万众创新深入发展的意见》中提出,要探索研究开放共享的航天发射场和航天测控系统建设,推进“一带一路”空间信息走廊建设。国防科学技术工业委员会发布了《民用航天发射项目许可证管理暂行办法》等,都为国内商业航天的发展铺平了道路,一批商业火箭公司和卫星公司迅速涌现。

“一箭双星”人工智能(AI)卫星发射成功

今年9月5日,由国星宇航总体设计和运营,天仪研究院卫星平台制造,星际荣耀双曲线1Z火箭运载的“一箭双星”人工智能(AI)卫星发射成功,实现了三个“首次”:首次真正意义上由中国民营商业航天企业完成的商业发射任务,标志着中国民营商业航天市场商业模式的闭环;首次我国民营商业航天企业在国家发射场完成的发射任务;首次我国民营商业航天企业完成的“一箭多星”发射任务。

“我们就是以SpaceX为目标。”霍甲表示,他们目前已拥有了液氧/甲烷发动机、姿轨控发动机的研发能力。他们今年4月5日在海南完成的双曲线一号S火箭首秀和后来9月发射的双曲线1Z火箭一样,都属于一级亚轨道固体火箭。

“明年上半年,我们还会有一次发射,基本上是半年就会发一次。”霍甲说,目标是打造高品质、低成本、快响应的商业运载火箭,服务全球小卫星发射。未来,他们还将继续开发可重复使用的液体运载火箭以及用于太空旅游项目的亚轨道概念飞行器,“听上去好像会有点遥远,但其实中间的一些关键技术,已经比较成熟了。”

值得注意的是,此次试验发射的卫星,并不是传统卫星,而是人工智能卫星。国星宇航的副总裁赵宏杰表示,在应急、安防、环保等行业细分领域或应用场景中,高时间分辨率遥感数据和人工智能技术的结合将激发巨大的市场空间和机会,所以他们着力于卫星数据来源与应用环节,通过自主研发的卫星AI套件系统,使传统卫星具有“自记忆、自识别、自处理、自适应”功能的卫星大脑,让更多的工作直接在太空完成,而不是回到地面,在星上对遥感数据进行及时识别与处理,大幅提高任务效率,减少无效的星地数据传输。

赵宏杰表示,目前他们已经有了一个庞大的星座组建计划。今年要发射7颗卫星,实现星地系统一体化运行及以周为单位的响应,先满足农业管理的需要,明年,要实现在轨24颗卫星,实现以天为单位的响应,满足环境监测需要;到2020年,要达到96颗卫星,实现小时级的响应,满足应急需求;2021年,要达到192颗卫星,完成星座组网。

据赵宏杰透露,国星宇航今年年底前计划发射首颗入轨应用卫星——“中国银河号”(星时代1号),开启他们卫星遥感数据自主获取能力。据统计,近三年来,深圳航空航天产业规模保持年均20%以上的增速,深圳航空航天产业格局已初步形成。

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