В среду утром Китай успешно запустил два гиперспектральных аппарата, оснащенных системами искусственного интеллекта. Это событие стало важным шагом в развитии вычислительных технологий, работающих непосредственно в космическом пространстве.
Евгения Васильева
Ракета-носитель Smart Dragon-3 стартует в среду в 10:38 утра с гиперспектральными спутниками Oriental Smart Eye 01 и 02. /CMG. Источник: CGTN
Как сообщает CGTN со ссылкой на агентство «Синьхуа», старт ракеты-носителя Smart Dragon-3 состоялся 5 августа в 10:38 по местному времени с морской платформы, расположенной у побережья города Хайян в восточной провинции Шаньдун. Аппараты Oriental Smart Eye (OSE) 01 и 02 были выведены на расчетные орбиты. Организацией запуска занимался Тайюаньский центр спутниковых запусков.
От сбора данных к их анализу на месте
Главное отличие новых спутников от традиционных аппаратов дистанционного зондирования заключается в способности обрабатывать информацию непосредственно на орбите, а не передавать сырые данные на Землю для последующего анализа.
Каждый из спутников оснащен бортовым вычислительным модулем мощностью до 400 TOPS, что означает способность выполнять 400 триллионов операций в секунду, связанных с искусственным интеллектом.
Как пояснил Сон Бинчен, один из основателей компании Star.ai, современный мощный ноутбук обладает производительностью от 20 до 30 терафлопс. Следовательно, каждый такой гиперспектральный спутник с ИИ по вычислительной мощности сопоставим с двадцатью или тридцатью ноутбуками.
«Благодаря встроенному «мозгу» мы можем анализировать данные прямо в космосе и отправлять на Землю уже готовые результаты, а не сырые изображения», — добавил он.
Пэн Фэйюй, специалист по разработке алгоритмов для спутникового искусственного интеллекта, отметил, что каждый аппарат способен производить от десятков до сотен гигабайт изображений ежедневно. При этом обработка пятнадцатисекундного видеофрагмента на орбите занимает всего десять-пятнадцать минут, а объем передаваемых на Землю данных сокращается до десятков килобайт или десятков мегабайт.
Запуск спутников OSE-01 и OSE-02 знаменует собой не просто очередной виток космической гонки, а смену самой парадигмы использования орбитальных ресурсов.
До сих пор космические аппараты оставались, по сути, «глазами» человечества: они собирали колоссальные объёмы информации, но вся её обработка требовала мучительной пересылки гигабайтов данных на Землю через наземные станции, ожидания в очереди на вычислительные мощности и последующего ручного анализа специалистами. Это создавало временной лаг между событием и реакцией на него.
Новая же архитектура, при которой «мозг» находится непосредственно на орбите, позволяет сжимать информацию до сути и принимать решения за минуты, а не часы. Это особенно критично для мониторинга катастроф, поисково-спасательных операций или отслеживания быстро меняющихся погодных и сельскохозяйственных условий, когда каждый час промедления может стоить огромных ресурсов.
Особенности аппаратов с ИИ
Спутники OSE обладают пространственным разрешением 5 метров и охватывают полосу шириной 300 километров. На их борту установлены 22 калиброванных спектральных канала.
Такое оборудование позволяет не только фиксировать очертания и окраску объектов, но и распознавать характерные «спектральные подписи» отдельных точек изображения, что дает возможность получать более детальную информацию о наблюдаемых объектах.
Профессор Уханьского университета Ван Ми считает, что эти аппараты не уступают лучшим гиперспектральным спутникам, находящимся на орбите. Они способны вести съемку земной поверхности в дневное время, а ночью фиксировать световые сигналы, связанные с деятельностью человека в городах.
С инженерной точки зрения, размещение на борту модуля мощностью 400 TOPS — это колоссальный вызов, который Китай, судя по всему, успешно преодолел.
Иллюстрация спутников в космосе. /CMG. Источник: CGTN
Проблема заключается не только в производительности самого чипа, но и в его энергопотреблении, тепловыделении и устойчивости к радиации в условиях открытого космоса. Типичный процессор для дата-центра потребляет сотни ватт, что невозможно обеспечить на небольшом спутнике, питающемся от солнечных панелей. Поэтому инженерам пришлось разрабатывать специализированные нейропроцессоры с низким энергопотреблением и эффективной системой охлаждения в вакууме.
Успех этой миссии означает, что технология достигла зрелости и её можно тиражировать, что открывает дорогу для создания целых «умных» созвездий, способных работать как распределённая вычислительная сеть, охватывающая всю планету.
Принцип работы спутников с ИИ
Два новых аппарата будут функционировать в связке с уже действующим спутником OSE Gaofen-1. Собираемые ими данные найдут применение в сельском хозяйстве, лесной отрасли, экологическом мониторинге, изучении морских акваторий и геологоразведке.
Ключевая особенность таких спутников — способность не просто передавать снимки пользователям, а проводить анализ и формировать практические рекомендации.
По словам Сона, при мониторинге чрезвычайных ситуаций традиционные спутники могут тратить часы на предоставление актуальных данных. Новые аппараты способны выдавать предупреждения и предлагать варианты решений в течение нескольких минут.
В аграрной сфере интеллектуальные спутники могут давать конкретные советы по посевным работам и уходу за культурами, а не просто поставлять изображения полей.
Разработчик также сообщил, что спутник 01 создан в рамках совместного китайско-индонезийского космического проекта. Он будет помогать защищать сельскохозяйственные угодья Индонезии, контролируя рост культур и оценивая риски, связанные с природными катастрофами.
Спутник 02 является продуктом сотрудничества Китая и Узбекистана. Его задача — наблюдение за полным циклом выращивания хлопка в этой центральноазиатской стране, от момента посадки до сбора урожая.
Международный аспект проекта — сотрудничество с Индонезией и Узбекистаном — подчёркивает смену стратегии Китая в космической дипломатии. Вместо простой продажи готовых спутников или услуг связи, Пекин предлагает партнёрам комплексное решение, включающее «железо», программное обеспечение и обучение работе с искусственным интеллектом.
Для таких стран, как Индонезия, где сельское хозяйство страдает от вулканической активности и тайфунов, или Узбекистан, зависящий от урожая хлопка, возможность получать не просто снимки, а готовые аналитические отчёты с рекомендациями по поливу или обработке почвы, является мощным инструментом экономической стабильности. Это создаёт долгосрочную зависимость партнёров от китайской экосистемы, но одновременно и предоставляет им технологический прорыв, который они вряд ли смогли бы разработать самостоятельно.
Высококачественные данные в сочетании с бортовыми вычислительными системами представляют собой важнейший этап перехода от теоретических концепций космических вычислений к их практическому воплощению. Более того, данный запуск служит началом реализации гораздо более масштабного проекта.
Планируется, что группировка OSE в перспективе будет насчитывать 258 аппаратов, и полное развертывание этой системы должно завершиться к 2030 году.
Изображение спутника. /CMG. Источник: CGTN
Единая производственная схема «спутник — ракета — корабль»
Этот запуск также продемонстрировал прогресс в развитии коммерческой космической отрасли Китая. Все элементы миссии — ракета-носитель, спутники и стартовое судно — были созданы или разработаны на территории индустриального парка аэрокосмического порта Дунфан, расположенного в городе Яньтай. Это позволило воплотить в жизнь концепцию единой производственной цепочки.
Реализация концепции единой производственной цепочки «спутник — ракета — корабль» в индустриальном парке Дунфан является ярким свидетельством коммерциализации космической отрасли Китая. Обычно производство ракет и спутников разнесено по разным заводам, что логистически сложно и дорого.
Локализация всех этапов в одном месте, включая морскую стартовую платформу, позволяет радикально сократить издержки и время на подготовку к запуску. Это уже не оборонная монополия государства, а гибкая высокотехнологичная промышленность, способная быстро масштабироваться.
Амбициозный план по развёртыванию группировки из 258 аппаратов к 2030 году будет требовать именно такой конвейерной сборки, чтобы обеспечить ритмичность и надёжность запусков. Если этот темп сохранится, Китай сможет предложить миру уникальный сервис — космическую аналитику в реальном времени, которой сегодня не существует ни у одной другой страны.
Ван Чао, представитель Департамента промышленности и информационных технологий провинции Шаньдун, выразил уверенность, что такая интегрированная модель позволит расширить возможности морских запусков, ускорит развертывание спутниковых группировок и будет способствовать росту коммерческого космического сектора.