
在9月9日举行的2024浦江创新论坛-空天海洋先进科学与技术分论坛上,卫星数字化技术重点实验室副主任高法睿(Farid Gamgami)展示了一段有趣的对话,他提到这种人机对话技术或将成为未来工程师的主要工具。
来自德国的高法睿曾担任过系统工程师、项目经理、竞标和采购经理多个高级职位,涉及空间运输、探索和地球观测。“对我来说,加入卫星数字化技术重点实验室是一个恰逢其时的决定。”今年6月,他刚刚加入卫星数字化技术重点实验室,并担任实验室副主任的职位。该实验室致力于发展卫星数字化技术,重塑卫星研发模式。对于他来说,作为一名外国人,在中国的航天航空领域担任高管是一次千载难逢的机会,“这是无法拒绝的”。
为什么要加入该平台?高法睿给出了自己的理由:“在航空航天领域,中国是一个新兴的正在崛起的国家,而且正在为全人类探索太空做出卓越的贡献。”高法睿还特别提到,中国在航空航天领域正在与其他国家开展合作,对此他也深有共鸣。
数字化技术将对卫星行业产生深远影响
高法睿介绍到,卫星行业面临着诸多挑战,比如对于特定种类的卫星需要研究不同气象和天文条件,另外对于定制化的、并带有特殊目的的卫星,需要用到大数据、数字孪生和人工智能技术,以保证卫星更加稳健地运行,这些都是卫星数字化技术重点实验室研究的重点内容。
高法睿表示,人工智能技术对卫星研制有着深远的影响。首先利用人工智能技术,通过一些算法可以在卫星上直接储存或处理数据,而不是将数据带回地面处理,这极大减缓了数据存储的压力;另一方面,不同于汽车这样的消费品,卫星是定制化的,如何减少卫星研制的成本是一个很大的挑战。利用人工智能技术我们能够改变卫星设计研发过程,减少研发时间,提高研发质量。
在卫星制造过程中,如何与人工智能技术相结合,也是中国科学院微小卫星创新研究院副院长、卫星数字化技术重点实验室主任张永合一直思考的问题。他从事航天卫星研发工作近20年,先后任碳卫星副总师、爱因斯坦探针卫星总师、中法天文卫星总指挥等。

“卫星是一个定制化很强的装备,对于这样一个定制性很强的产品如何运用人工智能技术快速地将用户的需求用模型呈现出来?”张永合介绍,传统的方式是通过人和纸张,但是人与人之间信息传递也会发生错误,现在可以用数字化技术,将文字、报告等形式表达的需求、结构、模式进行模型化表达,使我们能够在比较短的时间内获得更加优化的方案。
“另外,在卫星设计阶段,以往是凭借工程师的经验,未来能不能让人工智能扮演助手的角色,协助工程师分析卫星设计方案?”“更深一层,AI生成硬件,比如用人工智能生成式地设计一颗卫星的支架或者结构,其功能、强度、材料特性等都可以通过计算机进行优化,可能生成超越我们思维的内容。”张永合总结到“无论是效率、还是可靠性,还是新的概念,数字化技术在卫星设计、分析、研制以及硬件生成等环节会起到不可估量的作用。”
向深空深海探索,国际需要开放合作
“中国是太空领域的新兴大国,这就是为什么阿联酋国家空间机构一开始就会在这方面合作。”“印度尼西亚对合作持开放的态度,不仅仅是在太空领域,在海事领域也是开放合作的。”“我希望土耳其也能在天宫空间站执行载人航天任务。”论坛上,来自阿联酋、印尼、葡萄牙、土耳其等国的知名高校和机构学者表达了在深空深海领域开放合作的意愿。他们围绕空间无边界、海洋多模态智能计算、遥感卫星任务需求等主题,分享最新研究成果和前沿发展趋势。

“面对浩瀚的宇宙和深邃的海洋,任何国家的力量都是有限的,唯有携手并进,方能共创辉煌。”中国科学院微小卫星创新研究院院长胡海鹰一语道破本次论坛主题。
据了解,中国科学院微小卫星创新研究院,作为微小卫星及相关技术领域的总体单位,已成功发射包括北斗三号组网卫星、暗物质粒子探测卫星、量子科学实验卫星等在内的126颗卫星。该研究院目前正积极搭建国际合作平台,已与多个国家和地区建立了紧密的科研合作关系。其中中国-葡萄牙星海“一带一路”联合实验室、中法天文卫星SVOM,以及中国与阿联酋卫星合作等项目的成功实施,不仅促进了双方在科技领域的深度交流,更为推动全球科技创新合作树立了典范。
张永合在论坛上以“空间科学合作新范式”为题,分享了中国科学院微小卫星创新研究院与不同国家合作的卫星项目。如于6月22号顺利发射升空的中法天文卫星(SVOM,天基多波段空间变源监视器),它是中法两国在空间科学领域开展的重要国际合作项目,是迄今为止全球对伽马暴开展多波段综合观测能力最强的卫星。
“微小卫星创新研究院在空天领域的国际合作只是一个缩影,体现了上海在空天海洋领域国际合作的深度和广度。”上海市科委副主任屈炜表示,浦江创新论坛是第一次举办以空天海洋为主题的分论坛。他希望以此次论坛的举办为契机,拓展合作领域,搭建合作平台,谋划更多可能,进一步促进空天领域在更深层次、更宽领域、更大力度上的科技创新国际合作,埋下共同发起国际大科学计划、大科学工程的种子。
