一箭十二星，把算力送到太空——太空計算衛(wèi)星星座成功發(fā)射

光明日報記者 陸 健 張曉華 章 文

5月14日12時12分，我國在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心使用長征二號丁運載火箭，成功將太空計算衛(wèi)星星座發(fā)射升空，衛(wèi)星順利進入預定軌道，發(fā)射任務獲得圓滿成功，標志著我國首個整軌互聯(lián)的太空計算星座正式進入組網(wǎng)階段。

太空計算衛(wèi)星星座發(fā)射升空。 新華社發(fā)

太空計算衛(wèi)星星座由中國航天科技集團有限公司中國商業(yè)火箭作為總承包商提供發(fā)射服務。本次任務采用了“頂置主星+側掛從星”的分層布局——2顆主星縱向堆疊于整流罩內(nèi)部頂端，10顆從星分兩層側掛于筒段內(nèi)，每層周向均布5顆衛(wèi)星。任務通過4次星箭分離使衛(wèi)星精準入軌，頂置主星依次間隔分離，側掛衛(wèi)星每層5顆同時分離，通過飛行時序優(yōu)化與姿態(tài)調(diào)整技術，確保分離安全性，并減少對末子級的姿態(tài)擾動。

本次發(fā)射入軌的12顆計算衛(wèi)星均搭載星載智算系統(tǒng)、星間通信系統(tǒng)，能夠實現(xiàn)整軌衛(wèi)星互聯(lián)，具備太空在軌計算能力，將構建天地一體化網(wǎng)絡。據(jù)悉，計算衛(wèi)星最高單星算力達744TOPS（每秒744萬億次計算），星間激光通信速率最大可達100Gbps，12顆衛(wèi)星互聯(lián)后具備5POPS（每秒5千萬億次計算）計算能力和30TB存儲容量。

一箭十二顆計算衛(wèi)星是之江實驗室主導構建的“三體計算星座”的首次發(fā)射，也是國星宇航“星算”計劃的首次發(fā)射。“三體計算星座”是由之江實驗室協(xié)同全球合作伙伴共同打造的千星規(guī)模的太空計算基礎設施，建成后總算力可達1000POPS（每秒百億億次運算）。

通常，衛(wèi)星需先將數(shù)據(jù)傳回地面，再由地面數(shù)據(jù)處理中心對其進行解析，這種“天感地算”的模式受限于地面站資源、帶寬等因素，僅有不到十分之一的有效衛(wèi)星數(shù)據(jù)能傳回地面，且存在數(shù)據(jù)時效差等問題。解決這一問題正是之江實驗室構建“三體計算星座”的出發(fā)點。

“對于之江實驗室而言，不是簡單地發(fā)衛(wèi)星，我們是要構建太空計算星座，把算力送到太空，實現(xiàn)計算衛(wèi)星之間的互聯(lián)互通，進而把人工智能送上天?！敝袊こ淘涸菏?、之江實驗室主任王堅表示。

計算星座的突破離不開太空計算軟硬件技術的攻克。之江實驗室承擔了星載智能計算機等太空計算軟硬件和天基模型的研制工作。國星宇航承擔了首次發(fā)射的智能網(wǎng)聯(lián)衛(wèi)星平臺研發(fā)和整星研制工作。氦星光聯(lián)承擔了激光通信終端的研制工作。

作為計算衛(wèi)星的核心載荷，之江實驗室研究突破的星載智能計算機把衛(wèi)星算力從T級提升到P級，實現(xiàn)10~100倍的提升。星載高通量路由器作為星座天地網(wǎng)絡互聯(lián)的核心設備，將完成星間、星地和星內(nèi)百G比特高速率、低延遲網(wǎng)絡傳輸。天基分布式操作系統(tǒng)就像“星座資源管家”，能對星座的算力、存儲、網(wǎng)絡等資源進行統(tǒng)一管理，實現(xiàn)在軌計算任務編排調(diào)度及應用狀態(tài)監(jiān)測。首發(fā)衛(wèi)星搭載的80億參數(shù)天基模型是業(yè)內(nèi)首個多任務模型，為星座增加了智慧大腦，能夠調(diào)度衛(wèi)星協(xié)同處理多源遙感數(shù)據(jù)，在軌自主完成對地觀測任務。

“人工智能不能因為缺失算力而缺席太空?！蓖鯃员硎荆叭w計算星座”的構建，將大大拓展太空應用的邊界，未來希望通過這個星座讓老百姓也能便利地用上計算衛(wèi)星、遙感衛(wèi)星等帶來的服務，這對空天產(chǎn)業(yè)的變革具有深遠意義。

據(jù)悉，之江實驗室聯(lián)合國星宇航、氦星光聯(lián)、航天馭星、天鏈測控等合作伙伴，于2024年7月成立了之江實驗室計算星座科研任務總體部，實施有組織的科研。百余個硬件、兩百余個軟件、近百萬行代碼，總體部的200多名科研人員不分晝夜，以集智攻關的努力順利完成首發(fā)任務的各項研制工作。

《光明日報》（2025年05月15日 08版）

來源： 光明網(wǎng)-《光明日報》