5月14日12时12分，一箭十二颗星，太空计算卫星星座搭载长征二号丁运载火箭在酒泉卫星发射中心成功发射，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。
陈良超拍摄 视频由酒泉卫星发射中心提供
这是浙江省实验室之江实验室主导构建的“三体计算星座”的首次发射，也是航天民企国星宇航“星算”计划的首次发射。
图片由酒泉卫星发射中心提供 汪江波拍摄
将算力和人工智能送上太空
“三体计算星座”是由之江实验室协同全球合作伙伴共同打造的千星规模的太空计算基础设施，建成后总算力可达1000POPS（每秒百亿亿次运算）。
通常，卫星需先将数据传回地面，再由地面数据处理中心对其进行解析，这种“天感地算”的模式受限于地面站资源、带宽等因素，仅有不到十分之一的有效卫星数据能传回地面，且存在数据时效差等问题。解决这一问题正是之江实验室构建“三体计算星座”的出发点。
“对于之江实验室而言，不是简单地发卫星，我们是要构建太空计算星座，把算力送到太空，实现计算卫星之间的互联互通，进而把人工智能送上天。”中国工程院院士、之江实验室主任王坚表示。
本次首发入轨的12颗计算卫星均搭载了星载智算系统、星间通信系统，能够实现整轨卫星互联，具备太空在轨计算能力，将构建天地一体化网络。计算卫星最高单星算力达744TOPS，星间激光通信速率最大可达100Gbps，12颗卫星互联后具备5POPS计算能力和30TB存储容量。卫星同时搭载了80亿参数的天基模型，可对L0-L4级卫星数据进行在轨处理，将执行异轨卫星激光接入、天文科学观测等在轨试验任务。
图片由酒泉卫星发射中心提供 王衡拍摄
计算星座的突破离不开太空计算软硬件技术的攻克。之江实验室承担了首发任务星载智能计算机等太空计算软硬件和天基模型的研制工作。国星宇航承担了智能网联卫星平台研发和整星研制工作。氦星光联承担了激光通信终端的研制工作。
作为计算卫星的核心载荷，之江实验室研究突破的星载智能计算机把卫星算力从T级提升到P级，实现10-100倍的提升。星载高通量路由器作为星座天地网络互联的核心设备，将完成星间、星地和星内百G比特高速率、低延迟网络传输。天基分布式操作系统就像“星座资源管家”，能对星座的算力、存储、网络等资源进行统一管理，实现在轨计算任务编排调度及应用状态监测。首发卫星搭载的80亿参数天基模型是业内首个多任务模型，为星座增加了智慧大脑，能够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。
“人工智能不能因为缺失算力而缺席太空。”王坚表示，“三体计算星座”的构建，将大大拓展太空应用的边界，未来希望通过这个星座让老百姓也能便利地用上计算卫星、遥感卫星等带来的服务，这对空天产业的变革具有深远意义。
有组织科研实现科研加速度
“三体计算星座”汇聚了不同创新主体的力量，在星座的建设、投入、使用等方面均探索了机制创新，通过共商、共建、共享、共发展的模式，共同实现太空计算愿景。
从项目立项启动，到首发任务成功发射，只用了不到9个月的时间。“在传统航天项目里，几乎是不可能实现的。”之江实验室计算星座科研任务总体部技术总师、天基计算系统研究中心副主任李超说，之江实验室联合国星宇航、氦星光联、航天驭星、天链测控等合作伙伴，于2024年7月成立了之江实验室计算星座科研任务总体部，实施有组织的科研。
百余个硬件、两百余个软件、近百万行代码，200多名科研人员不分昼夜，以集智攻关的努力顺利完成首发任务的各项研制工作。
图片由酒泉卫星发射中心提供 孙海英拍摄
值得一提的是，本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，将通过天基天文时域模型对伽马射线暴等各类瞬变源进行在轨快速探测、证认、分类，并触发双星协同观测，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。
“组建一个太空计算星座，并让星座充分发挥其价值，是一项非常庞大、极度复杂的系统工程。之江实验室以实际行动探索机制创新，既充分发挥我们作为新型研发机构在科技前沿领域的研发优势和非营利性机构的平台优势，又充分发挥企业、高校各自的创新优势，大家共同以科技创新来推动产业创新。”之江实验室党委书记佟桂莉表示。
在之江实验室“三体计算星座”指挥控制大厅，首发卫星的第一组遥测数据已经顺利回传。而此时，科研团队已经马不停蹄地投入到后续的研发工作中，确保卫星组网、在轨任务等的顺利执行。
“三体计算星座”新一轨卫星发射任务的研制工作也已经启动。“今年，之江实验室将携手合作伙伴共同完成超50颗计算卫星的星座布局。”之江实验室计算星座科研任务总体部总指挥、之江实验室总工程师赵志峰说。
潮新闻 记者 何冬健 林辰辰责任编辑：何昉堃
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