Краткое содержание анализа
Академик Китайской академии наук Вэй Фэнси в своей речи в Шэньчжэне отметил, что современная космическая отрасль сталкивается с такими проблемами, как резкое увеличение количества спутников и сложность космической среды, в связи с чем традиционные методы наземного управления достигли своих пределов. Он предложил решение в виде создания «космического мозга», основанное на логике работы человеческого мозга (восприятие-познание-действие), что позволит спутникам принимать самостоятельные решения. Это не только устранит недостатки в области интеллектуализации космической техники, но и породит новую отрасль с объемом бюджета в десятки миллиардов юаней. Если Китай первым начнет развивать эту технологию, он сможет открыть новую эру интеллектуальной космонавтики.
Проблемы «большой космической эры»: слишком много спутников, слишком сложная среда; традиционные методы управления не справляются
Упомянутые академиком Вэй Фэнси проблемы можно описать следующим образом:
- Быстрые изменения (высокая динамика): спутники и космическая среда постоянно меняются (например, из-за солнечных бурь или изменений плотности атмосферы);
- Необходимость быстрого реагирования: на внезапные ситуации (например, риск столкновения спутников) необходимо реагировать немедленно;
- Точность управления: корректировка орбиты и положения спутника должна быть безупречной;
- Высокая разрешающая способность: необходимо точно идентифицировать спутники, обломки или аномалии в космосе;
- Широкий охват: спутники должны покрывать Землю и более отдаленные участки космоса;
- Использование данных для принятия решений: необходимо применять данные и интеллектуальные технологии для решения проблем.
Например, в 2022 году солнечная буря привела к крушению спутников серии Starlink компании SpaceX из-за отсутствия у них способности самостоятельно воспринимать изменения окружающей среды и корректировать своего положения; при ожидании команд с Земли было уже слишком поздно. В будущем количество низкоорбитальных спутников в мире превысит 100 тысяч, и если будет продолжаться управление только с Земли, это станет невозможным.
Почему нужно оснащать спутники «мозгами»? Традиционные методы управления неэффективны
Традиционный подход к управлению космическими объектами основан на централизованном контроле с Земли: спутники собирают данные, которые затем анализируются на Земле, и только после этого приходят команды для дальнейших действий. Однако с увеличением количества спутников и загруженности космической среды этот подход становится неэффективным:
1. Медленная реакция: например, при внезапном увеличении атмосферного сопротивления спутник может разрушиться до получения команды с Земли;
2. Высокие затраты: для мониторинга требуется большое количество людей и оборудования, что увеличивает расходы.
«Космический мозг» представляет собой систему, позволяющую спутнику самостоятельно воспринимать изменения окружающей среды, оценивать ситуацию и принимать решения (например, корректировка орбиты или положения). Это позволяет избежать ошибок и снижает энергопотребление спутника.
Технологический подход к созданию «космического мозга**: не простое перенесение земных ИИ-технологий, а обучение на примере человеческого мозга
США пытались использовать крупные наземные ИИ-модели (например, ChatGPT) для управления спутниками, но академик Вэй Фэнси считает, что это неэффективно из-за ограничений, связанных с энергопотреблением и теплоотводом в космосе. Наш подход основан на изучении закономерностей природы (например, увеличение плотности атмосферы приводит к снижению высоты спутника). Команда уже завершила первый этап разработок: был создан земной прототип, способный обрабатывать данные и принимать самостоятельные решения; второй этап включает эксперименты на спутниках в низких широтах; третий этап — применение технологии на космической станции или реальных спутниках для коммерческого использования. Министерство науки и технологий поддерживает этот направление разработок.
Перспективы новой отрасли: размер рынка «космических мозгов»
Академик Вэй Фэнси оценил потенциал этой отрасли следующим образом:
- Прямой рынок: если в Китае будет 30 тысяч низкоорбитальных спутников, и 20% из них будут оснащены «космическими мозгами (по стоимости нескольких миллионов юаней за единицу), это принесет сотни миллиардов;
- Косвенный рынок: алгоритмические услуги, платформы для обработки данных и техническое обслуживание увеличат общую стоимость;
- Неявная ценность: снижение вероятности крушений спутников и повышение эффективности связи и навигации принесет еще больший экономический эффект.
Более того, создание глобальной цифровой платформы для управления космическими объектами может привести к росту отрасли до сотен миллиардов или даже триллионов юаней — аналогично существующим интернет-платформам, обслуживающим пользователей по всему миру.
Возможности Китая: первенство в этой области даст преимущество
Современная космическая отрасль находится на начальном этапе цифровизации и интеллектуализации, и тот, кто первым разработает эффективные решения, займет лидирующие позиции. Если Китай первым внедрит систему «космических мозгов», он сможет самостоятельно справляться с различными проблемами (например, солнечными бурями или столкновениями спутников), не завися от чужих технологий. Кроме того, интеллектуальные системы лучше подходят для космических задач, поскольку требуют небольших объемов данных и низкого энергопотребления.
В общем, «космический мозг» не только решает конкретные проблемы космонавтики, но и открывает новые возможности для развития всей промышленной цепочки. У Китая есть шанс стать лидером в этой области, создав огромную экономическую и технологическую выгоду.