在太空看见计算的力量

本文转自：浙江日报

之江实验室星载智能计算机昨日升空

在太空看见计算的力量

记者 何冬健 通讯员 肖乐 盛汪淼芷

本报讯 （记者 何冬健 通讯员 肖乐 盛汪淼芷） 2月3日11时06分，广东阳江海域，在明亮火焰的推动下，捷龙三号运载火箭自发射船的甲板上腾空冲向云霄，往静谧的深空远去。

“整个人毛孔都竖起来了！”不远处，之江实验室天基计算系统研究中心科研人员张亚兵挤在人群里，仰头目送搭载着“极光1000-慧眼”星载智能计算机（下称“极光1000”）的东方慧眼高分01星随火箭穿云而去。

对张亚兵而言，这次发射意义非凡。“极光1000”是他所在团队的研发成果。

在之江实验室，记者见到了1∶1大小的星载智能计算机模型。长方形的黑色小盒子，大约一本书大小，放在手上一掂，1.4千克的重量并不沉。“别看它小小的一个，功耗仅35瓦，每秒钟可进行32万亿次操作，是卫星的‘最强大脑’。”之江实验室天基计算系统研究中心负责人李超说。

智能，是这台计算机的关键词。“受星地传输带宽限制，传统遥感卫星绕地球一圈，传输到地面的数据可能仅有10千兆位，甚至比不上一个硬盘的存储容量，星上大量图像常常来不及下传到地面，严重限制了卫星的性能。”李超说。

此外，由于传统遥感卫星无法对图像进行即时的判断识别，很可能传输到地面的图像又是被云层覆盖的无效图像。

李超介绍，与传统星载计算机只处理简单的拍摄和数据整理不同，“极光1000”可以实现在轨实时演算。一般而言，卫星上一台可见光相机，开机一秒钟便可能产生5千兆位的数据。这些数据是如此庞大冗杂，以至于如果依靠人工处理，需要数月时间。而搭载星载智能计算机的卫星，在天上就能直接进行云判、压缩以及目标识别，极大提升我国卫星算力效率。

李超告诉记者：“星载智能计算机的在轨实时处理功能能够服务于自然灾害监测、环境生态监测、城镇化发展、智慧交通、智慧农业等众多场景需求。”

要智能化、低成本，更要高性能和高可靠，“极光1000”的自研之路并不容易。

“有一段时间的测试中，我们的载荷一放到卫星上，卫星就报总线故障。”张亚兵回忆，团队和这个故障“死磕”了两个月，“磕”至深夜12时是常态，“我们不断地讨论、调整思路，对卫星平台和计算机接口都进行了更精确的测试和定量分析。”

如今，“极光1000”算力、效能比等关键技术指标处于国内领先水平。2023年10月底，经专业测评，“极光1000”的结构、硬件接口、性能参数、业务功能均满足设计标准，成功通过卫星平台的验收并完成交付，成为之江实验室首款搭载于商业卫星的实际交付产品。

研发星载智能计算机的目的，是为打开“天算”之门。张亚兵表示，从海上发射平台返回之后，自己将马不停蹄投入天基计算系统的研发之中。下一步，更多天基中心自研的星载智能计算机将搭载于卫星飞上太空，进行在轨验证评估。更长远一些，之江实验室希望突破太空计算关键技术，搭建太空计算网络，服务国家战略前沿。

目前，天基中心已经汇聚起一个200余人、且90%以上都是80后90后的大兵团。“我们在解决国家战略需求，是在做一件对的事情，我们一定要把天基计算系统做好，解决真需求、做出高水平、实现真创新。”李超目标笃定。