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中国科学家为何要把算力“打”上天?,中国科学家为何要把算力“打”上天?_我的网站

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A |       人造卫星通常在通信、导航、遥感、科学探测等领域发挥作用,如今,中国科学家正尝试让卫星多一颗“大脑”——把算力也送上太空。

B | 北京时间1月11日,美国当地时间星期五,航天X将在2019年执行第一次火箭发射任务。发射窗口从东部时间星期五上午10:31开始(北京时间星期五晚上23:31)。上周五发射的Falcon-9一等火箭在去年9月的铱计划中使用了75颗通信卫星。

C | 这将是航天X公司第八次也是最后一次发射卫星。在这次任务中,SpaceX将把10颗铱新一代卫星送入极地轨道。猎鹰9号一级火箭于去年9月发射,当时发射任务是将一颗18号卫星送入地球同步转移轨道。第一级火箭将在发射过程中从刚刚阅读的指示船上取回。总而言之,对于SpaceX来说,这是一个标准的发射任务。毕竟,“猎鹰9号”火箭已经发射了7次铱新一代卫星,第一级火箭也在实践中进行了测试。

D | 那么,为何一定要把算力“打”上天?  太空计算星座就像把“电脑”打上天  2025年5月,我国将全球首个太空计算卫星星座“星算”送入太空。在2017年和2018年,航天C分别完成了18次和21次火箭发射。该星座首发12颗卫星,每颗卫星均搭载了星载智算系统、星间通信系统,具备太空计算、太空互联能力。预计2019年将完成16-20猎鹰9号火箭发射和2-3猎鹰重型火箭发射。

E |   那么,什么是“计算卫星”?对此,中国科学院微小卫星创新研究院研究员郑文在中国科学院《科学公开课》中介绍,这就像是把人们常用的笔记本电脑“打”到天上去了,使得原来要在地上处理的数据,可以在天上得到及时处理。  未来,郑文透露,可能通过星簇或星群组网形成统一的算力供给,最终希望在太空直接建造一个超大型算力中心:“我们可能会在太空中间建一个边长4000米×4000米的一个航天器,来提供无限算力。真正在太空中间建立起一个计算的基础设施,给每一个人提供算力服务。”  为何一定要把算力“打”上天?  把算力中心搬上太空有着一定的现实优势,例如,能源——太阳一直在,太阳能源持续可得。此外,空间中背日面温度比较低,在散热、热管理方面有一定优势。

F |   但是,郑文也指出,这样的优势背后并存的是极端环境的严峻挑战:“这也是至今未能大规模实现太空计算的核心原因。第一个难题是散热,第二个难题是高能粒子辐射。”  太空中没有空气,散热只能靠辐射散热,因此,太空算力中心就需要巨大的辐射散热面积。  此外,计算机底层依赖电子“0”和“1”的开关状态,而高能粒子一旦穿透芯片,会把电子打翻。郑文解释称:“原本是‘0’的地方可能就变成‘1’了,原来的‘开’就变成了‘关’,这样一来,输出的信息就会变成乱码”。因此,这两大极端条件正是建设太空计算设施的瓶颈。  把算力送上太空并非最终目标  中国科学院微小卫星创新研究院研究员郑文表示,将算力送上天是实现自主智能的关键一步。

G | 例如,让中国空间站的机械臂拥有能够计算的“大脑”,从而实现代替航天员执行舱外操作的目标。

H |   除了自主操作外,科学家们还希望卫星能够更智能地去完成一些任务。郑文透露,中国科学院微小卫星创新研究院正在设计一款未来航天器——“哪吒(NEZHA)”。从它的名字中可以大致推断出它的形态,郑文介绍,它有“三头六臂”,能变形,还能在太空中自主飞行:“它多了两个手臂,可以自主执行维修任务,例如,有一些卫星坏了或者没有能源了,就可以把这些小‘哪吒’派出去,进行维修、修复。

I | ”  郑文表示,只有把人工智能、算力与卫星深度结合,一同送上太空,未来才能真正建造属于人类的太空基地。  (中央广播电视总台中国之声)。

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Published on:07:16:54