5月14日，“三体计算星座”首发12颗计算卫星发射升空。这标志着国内首个整轨互联的太空计算星座正式进入组网阶段，拉开了中国“太空计算”时代的序幕。
人们纷纷讨论：“‘三体’名字是源于科幻小说吗？”“为啥要把算力送上天？”“‘三体计算星座’具体能干啥？”……就公众关心的问题，记者近日专访了之江实验室的相关专家。
“三体计算星座”要做什么？
让卫星采集的信息在太空进行在轨计算，直接向地面发送处理好的结果
传统的遥感、通信、导航等卫星数据需要先传回地面，再由地面数据处理中心解析。这种“天感地算”的模式受限于地面站资源、带宽等因素，数据传输效率低，信息损耗大，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。另有统计显示，科学家使用的太阳监测等科学实验卫星每天会产生约500G的观测数据，但只有20G左右的数据可以传回地面。
“三体计算星座”要做的，是让卫星采集的信息在太空进行在轨计算，直接向地面发送处理好的结果。“这就要把计算送上天。”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介绍，有了“三体计算星座”之后，太空应用的边界将得到很大拓展，很多原先不可能的任务也将有望实现。
为啥叫“三体”？
源于牛顿提出的著名的“三体问题”
传统的人造卫星主要分为通信卫星、导航卫星、遥感卫星三大类。而“三体计算星座”属于第四类人造卫星——计算卫星。
2023年，之江实验室便联合全球合作伙伴，开始构建这一太空计算系统。2024年11月，团队宣布正式启动“三体计算星座”项目。中国工程院院士、之江实验室主任王坚解释，“三体”一词源于牛顿提出的著名的“三体问题”，是指当有三个或更多对象协同工作时，彼此间的相互作用如同天体之间的引力作用，呈现出一种极其复杂的关系。“三体计算星座”就是希望汇聚不同创新主体的力量，共同完成太空计算的宏伟目标。
算力能有多大？
建成后总算力可达每秒百亿亿次
“三体计算星座”是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）。
本次首发12颗计算卫星是构建“三体计算星座”的第一步，搭载的星载智算系统、星间通信系统，能够实现整轨卫星互联，从而具备太空在轨计算能力。
其中，此次发射的计算卫星核心载荷——星载智能计算机把卫星算力从T级提升到P级，实现了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。
此外，计算卫星搭载的80亿参数天基模型，是业内首个多任务模型，堪称星座的“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。
本次发射的01、02号计算卫星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，将对伽马射线暴等各类瞬变源进行在轨快速探测、证认、分类，实现双星协同观测。
“三体计算星座”能干啥？
将在城市治理、应急救灾等领域发挥巨大作用
事实上，布局在天上的算力网，还是为地上的人服务的。“以森林防火为例，传统模式是卫星捕获数据，将数据传输至地面进行处理，处理时间为小时级。如今将算力和模型送上天，处理时间可提升到分钟级甚至秒级。”李超表示，“三体计算星座”未来将在城市治理、应急救灾等多个领域发挥巨大作用，为未来智慧城市建设提供更有效的数据支撑和在轨智能服务。如指定世界上任一地点，路上跑了几辆车，它都可以实现分钟级甚至秒级的遥感图像在轨处理。
还有哪些挑战待克服？
要确保设备在太空环境中的长期可靠性和稳定性
“星算”计划未来总体规划是将2800颗算力卫星组网，并与地面算力中心互联互通，构建未来天地一体化算力网络。但当前发展太空算力卫星网络在技术和管理上仍有不少挑战待克服。
首先，太空跟地面环境不同，需要为算力解决能源供应和器件散热问题。太空环境具有高真空、高辐射、微重力、极端温度变化等特点，对算力设备的材料和电子元件提出了极高的要求。需要研发能够抵御太空辐射、适应高真空和微重力环境、在极端温度下稳定工作的特殊材料和元件，确保设备在太空环境中的长期可靠性和稳定性。
其次，发射成本是否能降低也是计划能否成功的关键。目前，千星级以上的大规模星座部署需数十亿美元投入。即使是可重复火箭技术可将单星发射成本不断下降，但商业回报周期仍不明确。
最后，卫星寿命通常为5到10年，寿命周期内需持续投入能源供应、轨道维持和软硬件升级费用。若算力设备故障率过高，更换成本将进一步攀升。
同时“星算”需要大量资源支撑，单纯靠几家企业是不够的，需要更多社会力量集体参与，多方投入。
>>新闻延伸
天上还有这些“星座”
“天启星座”一期系统全球组网完成
5月19日下午，我国太原卫星发射中心在山东日照附近海域成功发射谷神星一号海射型遥五运载火箭，天启星座05组卫星顺利进入预定轨道，“天启星座”一期全球组网顺利完成，这是开启万物互联时代的历史性时刻。
发射完成后“天启星座”将有37颗低轨卫星在轨组网运营，其物联网通信能力显著提升，星座重访时间间隔大幅缩短，实现平均五分钟时间分辨率的全球覆盖通信能力。
“天启星座”可广泛应用于自然监测、智慧海洋、生态环境监测、应急通信、石油管线监测、电力物联网、智慧农林牧渔业、森林防火等自然灾害监测及智慧旅游等多个领域，以及汽车、对讲机、腕表等电子消费品直连卫星应用。
“天算星座”二期正式启动
5月17日12时12分，我国在东风商业航天创新试验区使用朱雀二号改进型遥二运载火箭，以“一箭六星”发射方式，成功将“北邮二号”与“北邮三号”卫星发射升空，这标志着全球首个算力卫星星座——“天算星座”二期正式启动。
“天算星座”是一个开放开源的空天计算在轨试验平台。天算星座一期共有6颗卫星，包括2颗主星（北邮一号）、2颗辅星（宝酝号、创新雷神号）及2颗边缘星（丽泽一号、TY20），二期共计划发射24颗卫星，将重点围绕空天计算、网络、智能遥感等多个前沿领域展开创新研究，为我国6G空天信息基础设施和太空云计算基础设施建设提供坚实支撑。这次首批两颗卫星发射后，将陆续开展卫星互联网前沿技术试验，包括星间大容量激光通信、星载激光通信载荷速率动态调谐、基于卫星物联网平台的星地控制协同等。 综合新华网、科技日报等
