“三体计算星座” 上天
开启太空计算新时代
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5 月 14 日,中国航天又搞了个大新闻!这一天,我国在酒泉卫星发射中心,用长征二号丁运载火箭,成功把 12 颗卫星送上了天。这可不是普通的卫星,它们是全球首个太空计算星座 ——“三体计算星座” 的首发阵容,这一发射,标志着我国首个整轨互联的太空计算星座正式踏入组网阶段,简直酷到没朋友!
不少小伙伴一听到 “三体计算星座”,脑海里瞬间就浮现出刘慈欣笔下那神秘莫测的三体世界。难道这星座跟科幻小说《三体》有啥关系?嘿嘿,还真不是。这个 “三体”,源自牛顿提出的 “三体问题”。啥是 “三体问题” 呢?简单来说,就是当有三个或更多对象一起协同工作时,它们之间的相互作用,就跟天体之间的引力作用似的,极其复杂。而咱们这个 “三体计算星座”,就是想汇聚各方创新主体的力量,一同完成太空计算这个超宏伟的目标。你瞧,科学和科幻有时候就是这么奇妙,虽没有直接关联,却都同样让人对浩瀚宇宙充满遐想。
传统的人造卫星,基本就分为通信卫星、导航卫星、遥感卫星这三大类。它们采集到的数据,都得先吭哧吭哧传回地面,再由地面数据处理中心来解析。这种 “天感地算” 的老模式,问题可不少。受地面站资源、带宽这些因素限制,有效卫星数据能传回地面的连十分之一都不到,而且数据传输效率低,损耗大,时效性还差。打个比方,科学家用的太阳监测等科学实验卫星,每天能产生大概 500G 的观测数据,可最后传回到地面的也就 20G 左右,这数据浪费得让人心疼。
“三体计算星座” 一出现,直接来个大变革,让卫星采集的信息在太空就进行在轨计算,处理完后直接把结果发给地面。就好比你点外卖,以前是外卖小哥把餐送到小区门口,你还得自己下楼去拿,现在外卖小哥直接给你送到家门口,是不是方便多啦!有了这星座,太空应用的边界一下子就被大大拓展,好多以前想都不敢想的任务,现在都有希望实现咯。
这次首发的 12 颗计算卫星,那可都是身怀绝技。每颗卫星都带着星载智算系统、星间通信系统,能实现整轨卫星互联,拥有太空在轨计算能力,就像一群在太空中默契协作的小超人。它们最高单星算力达 744TOPS,12 颗卫星互联后,具备 5POPS 计算能力和 30TB 存储容量,简直就是太空里的超级计算机集群。
卫星里还有个超厉害的 “智慧大脑”——80 亿参数的天基模型,这可是业内首个多任务模型。它能调度卫星协同处理多源遥感数据,在轨自主完成对地观测任务。有了它,卫星们工作起来更智能、更高效。另外,之江实验室研究的星载智能计算机,把卫星算力从 T 级提升到 P 级,实现了 10 - 100 倍的大跨越;星载高通量路由器作为星座天地网络互联的核心,承担着星间、星地和星内百 G 比特高速率、低延迟网络传输的重任,数据传输又快又稳。
想象一下,以后森林防火有了 “三体计算星座” 帮忙,那效率提升得可不是一点半点。以前卫星捕获数据,传回地面处理,得好几个小时。现在算力和模型都在天上,处理时间直接从小时级缩短到分钟级甚至秒级,火灾刚有点苗头,就能被及时发现并处理,森林安全更有保障啦。
在城市治理、应急救灾等领域,“三体计算星座” 也能大显身手。比如城市交通拥堵时,它能快速分析交通数据,给出最优疏导方案;遇到地震、洪水等灾害,它能第一时间获取灾区信息,为救援工作提供有力支持,给未来智慧城市建设提供超有效的数据支撑和在轨智能服务,咱的生活也会因为它变得更加便捷、安全。
星载智能计算机。之江实验室 供图
之江实验室今年可是雄心勃勃,计划完成超 50 颗计算卫星的星座布局,到 2027 年前,要建成规模达 100 颗左右的计算卫星。可以预见,未来太空中,会有越来越多这样的计算卫星协同工作,形成一个强大的太空计算网络。而且,这次发射的卫星还搭载了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,能对伽马射线暴等各类瞬变源进行在轨快速探测、证认、分类,实现双星协同观测,推动太空科学研究范式的变革。
“三体计算星座” 的成功发射,就像一把钥匙,打开了太空计算新时代的大门。它让我们看到了科技的无限可能,也让我们对未来充满期待。相信在不久的将来,这个星座会给我们的生活带来更多惊喜,一起拭目以待吧!
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