2025年5月14日,我国首个整轨互联太空计算卫星星座——"三体计算星座"的首发12颗计算卫星成功发射入轨,标志着中国太空计算迈入新纪元。经过九个月的在轨测试,星座已实现星间组网突破,通过在轨协同完成了10个人工智能模型与应用的部署与验证。这一突破将彻底改变传统卫星数据处理模式,从"天感地算"(卫星数据传回地面处理)转变为"天感天算"(卫星在轨实时处理数据)。

 在浙江某地,研究人员曾目睹传统卫星数据处理的"漫长等待":某次突发洪灾,卫星拍摄的影像需等待数小时才能传回地面处理,错失了最佳救援时机。而"三体计算星座"成功验证后,类似场景将得到根本性改善。在2024年11月10日的西北某地城区基础设施普查试验中,天基遥感模型在大雪覆盖条件下,自动识别了桥梁、田径场等设施,处理时间从传统数小时缩短至分钟级,为城市应急响应提供了关键支持。

 10个AI模型在轨验证:从遥感到天文的创新应用

 "三体计算星座"此次在轨验证的10个人工智能模型,涵盖遥感、天文、气象等多个领域,其中80亿参数的天基遥感模型和80亿参数天基天文时域模型是全球在轨运行的参数规模最大的模型。这些模型的部署与应用,正在推动太空科研范式的深刻变革。

 在一次面向水环境监测的三星协同在轨智能处理试验中,地表要素提取模型在水面结冰的情况下,成功提取出了关键水体,验证了"卫星载荷工作—在轨数据处理—星间协同传输—在轨模型计算—任务结果下传"的全链路能力。这不仅解决了传统卫星在恶劣天气条件下数据获取难的问题,也为水资源管理和环境保护提供了新思路。

 在天文学领域,星座中两颗卫星搭载的宇宙X射线偏振探测器,通过部署天基天文时域模型,实现了对伽马射线暴的在轨快速判定和分类。该模型将下传数据量从每天几百MB减少至几十KB,仅为传统观测方式的万分之一,处理时间从数小时缩短至数秒,同时保持了高达99%的事件识别准确率。这一突破为天文观测提供了全新技术支撑,使科学家能更及时地捕捉宇宙中的瞬变现象。

 星间互联技术:太空计算的基石

 "三体计算星座"的星间组网突破,是实现太空计算的关键。通过星间激光通信技术,星座实现了六颗卫星的在轨建链,标志着卫星组网互联迈出了重要一步。首发12颗计算卫星均搭载了之江实验室研发的星载计算单元,单星最高算力可达744TOPS,整体在轨算力达5P OPS。

 在2025年5月的首次发射任务中,国内企业自主研发的激光通信终端发挥了关键作用。该终端如同太空信息高速公路的基石,创造了两个"全国之最":单次发射激光通信型号最多,终端数量最多、建链通信最多。通过模块化设计和工业级制造流程革新,该型终端研制周期从传统航天产品的24个月缩短至4个月,单台成本大幅下降。

 星间激光通信速率最大可达100Gbps,使得卫星间数据传输速度大幅提升。这种高速率、低延迟的通信能力,为星座的协同计算和任务调度提供了坚实基础。通过天基分布式操作系统,星座将星间、星地计算资源进行整合,实现了对星座任务以及算力、存储、网络等资源的统一管理与调度应用。

 从太空到地面:计算星座的未来应用

 "三体计算星座"的成功不仅代表了技术突破,更预示着太空计算应用的广阔前景。该星座建成后总算力可达1000POPS(每秒百亿亿次运算),将为城市治理、应急救灾、自然资源普查等领域带来革命性变化。

 在智慧城市建设中,星座的天基遥感模型可对城市动态进行毫米级精度监测,为交通管理、环境监测提供实时数据支持。在应急救灾领域,卫星在轨处理能力可将灾害响应时间从小时级缩短至分钟级,为救援争取宝贵时间。在自然资源普查方面,星座的天基模型能够高效完成大范围土地利用调查,为生态保护和资源管理提供科学依据。

 目前,"三体计算星座"已进入大规模应用阶段。项目团队正积极推进更多卫星的发射,计划在2027年前完成100颗左右的计算卫星规模建设。随着星座规模的扩大,其在轨算力和应用场景将进一步拓展,为人类探索太空和利用太空资源开辟新路径。

 "人工智能不能因为缺失算力而缺席太空",这句话已成为"三体计算星座"团队的座右铭。从2025年5月首发12颗卫星,到2027年建成百星星座,"三体计算星座"正逐步实现从科幻到现实的跨越,为中国乃至全球的太空计算应用树立新标杆。随着技术的不断成熟和应用场景的拓展,太空计算将为人类社会带来更多创新与变革,开启一个全新的"天算时代"。