對(duì)此,中國(guó)科學(xué)院院士、空天信息創(chuàng)新研究院學(xué)術(shù)院長(zhǎng)吳一戎表示,“發(fā)展太空感知能力,保障在軌資產(chǎn)安全,高效利用軌道資源,不僅是維護(hù)我國(guó)太空利益的核心需求,更是踐行航天強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略、參與未來(lái)太空治理的關(guān)鍵一環(huán)。建設(shè)高精度、高可靠性的太空感知基礎(chǔ)設(shè)施,其緊迫性和戰(zhàn)略價(jià)值不言而喻。”
為進(jìn)一步構(gòu)筑太空安全防線,近日,中科星圖測(cè)控技術(shù)股份有限公司(以下簡(jiǎn)稱“星圖測(cè)控”)正式發(fā)布“星眼”太空感知星座計(jì)劃。此次規(guī)劃的“星眼”太空感知星座由156顆衛(wèi)星組成,旨在構(gòu)建一個(gè)覆蓋全球、響應(yīng)迅速的近地軌道監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)。其在為航天活動(dòng)提供安全保障的同時(shí),還有望開(kāi)創(chuàng)太空管理服務(wù)的新模式。

為衛(wèi)星提供“交通指引”
空間碎片,是指所有在軌運(yùn)行但已失效、失控或不再具有功能的人造物體及其碎片,主要來(lái)源于失效衛(wèi)星、火箭殘骸、爆炸碰撞碎片以及人為試驗(yàn)產(chǎn)生的碎片等。
當(dāng)前,空間碎片呈快速增長(zhǎng)的趨勢(shì)。數(shù)據(jù)顯示,截至2024年,地球軌道上可被持續(xù)追蹤的較大空間碎片已超過(guò)4.4萬(wàn)個(gè);尺寸在1厘米以上、對(duì)航天器構(gòu)成潛在威脅的空間碎片數(shù)量估計(jì)超過(guò)100萬(wàn)個(gè)。這些碎片普遍以接近第一宇宙速度(約7.9公里/秒)運(yùn)行,動(dòng)能巨大,碰撞航天器輕則損傷表面,重則導(dǎo)致系統(tǒng)失效甚至爆炸。
據(jù)中科星圖測(cè)控技術(shù)股份有限公司董事長(zhǎng)胡煜介紹,太空感知衛(wèi)星作為對(duì)太空觀測(cè)的衛(wèi)星,主要通過(guò)識(shí)別在軌目標(biāo),對(duì)其進(jìn)行編目計(jì)算分析,發(fā)現(xiàn)潛在可能發(fā)生的衛(wèi)星與衛(wèi)星、衛(wèi)星與太空碎片之類的碰撞風(fēng)險(xiǎn),從而向衛(wèi)星運(yùn)營(yíng)方發(fā)出碰撞預(yù)警,制定應(yīng)對(duì)躲避策略,保護(hù)我國(guó)的在軌航天器安全。
以“星眼”太空感知星座為例,胡煜表示,“該星座將搭載寬視場(chǎng)相機(jī)、紅外相機(jī)、成像相機(jī)、電磁監(jiān)視、多光譜相機(jī)、算力單元、智能處理軟件等載荷,并深度融合AI預(yù)警與自動(dòng)化避碰技術(shù)。”
值得一提的是,基于星圖測(cè)控自主研發(fā)的“洞察者”空間信息分析基礎(chǔ)平臺(tái)和太空管理服務(wù)平臺(tái)――太空云,“星眼”太空感知星座將對(duì)在軌的衛(wèi)星進(jìn)行跟蹤、定軌和編目,監(jiān)測(cè)空間碎片,分析衛(wèi)星軌道數(shù)據(jù),預(yù)測(cè)碰撞風(fēng)險(xiǎn),為衛(wèi)星提供精準(zhǔn)、高效的太空交通管理數(shù)據(jù)服務(wù)支持,從而有效應(yīng)對(duì)太空交通擁堵與碎片風(fēng)險(xiǎn)。
胡煜透露,“星眼”太空感知星座初步計(jì)劃于明年上半年完成試驗(yàn)星發(fā)射,并逐步形成覆蓋不同軌道域的服務(wù)能力。其中星座一期擬建設(shè)由12顆衛(wèi)星組成的高性能感知骨干星座,具備完全獨(dú)立對(duì)低軌空間目標(biāo)進(jìn)行觀測(cè)及編目的能力,兼顧高軌重點(diǎn)區(qū)域按需觀測(cè),突出提升短弧快速定軌和異動(dòng)識(shí)別能力。
此外,星座二期擬建設(shè)由144顆衛(wèi)星組成的低成本感知增強(qiáng)星座,具備完全獨(dú)立對(duì)低軌空間目標(biāo)進(jìn)行觀測(cè)及編目的能力,通過(guò)載荷+衛(wèi)星平臺(tái)一體化設(shè)計(jì)降低成本,采用大規(guī)模部署方式提升低軌空域觀測(cè)的時(shí)效性,重點(diǎn)解決機(jī)動(dòng)變軌目標(biāo)、剛?cè)胲壞繕?biāo)的快速編目定軌。
加碼構(gòu)筑商業(yè)航天生態(tài)
近年來(lái),我國(guó)商業(yè)航天產(chǎn)業(yè)發(fā)展按下“快進(jìn)鍵”。為進(jìn)一步支持鼓勵(lì)和規(guī)范引導(dǎo)商業(yè)航天高質(zhì)量安全發(fā)展,國(guó)家航天局近日印發(fā)《國(guó)家航天局推進(jìn)商業(yè)航天高質(zhì)量安全發(fā)展行動(dòng)計(jì)劃(2025―2027年)》(以下簡(jiǎn)稱《行動(dòng)計(jì)劃》)。
在業(yè)內(nèi)人士看來(lái),《行動(dòng)計(jì)劃》關(guān)注到了太空感知的實(shí)際需求和潛在機(jī)遇。《行動(dòng)計(jì)劃》提出,充分利用國(guó)有和商業(yè)監(jiān)測(cè)設(shè)施、天基管控系統(tǒng),建設(shè)和維護(hù)空間碎片自主編目動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù),開(kāi)展空間碎片數(shù)據(jù)信息共享應(yīng)用、空間碎片跟蹤監(jiān)測(cè)和風(fēng)險(xiǎn)研判,支撐商業(yè)航天器在軌碰撞預(yù)警處置、突發(fā)事件應(yīng)急響應(yīng)。探索采取保證金、保函等方式,統(tǒng)籌安排商業(yè)衛(wèi)星離軌處置和安全再入等工作。
隨著頂層設(shè)計(jì)的完善,太空感知衛(wèi)星領(lǐng)域的發(fā)展也有望打開(kāi)更廣闊的想象空間。談及“星眼”太空感知星座的應(yīng)用前景,吳一戎表示,其商業(yè)化路徑包括太空交通管理服務(wù)、空間碎片監(jiān)測(cè)與預(yù)警、航天器全生命周期安全護(hù)航以及創(chuàng)新數(shù)據(jù)服務(wù)與生態(tài)構(gòu)建。
比如在航天器全生命周期安全護(hù)航方面,其可為商業(yè)衛(wèi)星運(yùn)營(yíng)商、科研機(jī)構(gòu)等多方提供從發(fā)射入軌、在軌運(yùn)行到壽命末期處置的全流程數(shù)據(jù)服務(wù)和支持,構(gòu)建衛(wèi)星健康管理體系,顯著提升在軌任務(wù)的可靠性和成功率。除了面向衛(wèi)星所有方提供服務(wù),其還將探索面向保險(xiǎn)公司、科研機(jī)構(gòu)等第三方提供數(shù)據(jù)服務(wù)。
在胡煜看來(lái),太空感知星座正成為商業(yè)航天時(shí)代的關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施,其核心商業(yè)價(jià)值在于構(gòu)建“監(jiān)測(cè)-預(yù)警-服務(wù)”的完整生態(tài)鏈。隨著全球低軌星座規(guī)模突破萬(wàn)顆級(jí),“星眼”太空感知星座將通過(guò)AI驅(qū)動(dòng)的太空態(tài)勢(shì)感知能力,為衛(wèi)星運(yùn)營(yíng)商提供快速碰撞預(yù)警和軌道確定、軌控支持服務(wù),顯著降低星座運(yùn)營(yíng)風(fēng)險(xiǎn)。
展望未來(lái),胡煜表示,星圖測(cè)控將圍繞提升太空管理服務(wù)能力,持續(xù)加大研發(fā)投入,提升太空態(tài)勢(shì)感知核心能力,與行業(yè)伙伴共建共享,推進(jìn)天地一體化測(cè)控感知網(wǎng)絡(luò)建設(shè),助力構(gòu)建一個(gè)更加安全、有序的太空環(huán)境,為加快建設(shè)航天強(qiáng)國(guó)貢獻(xiàn)力量。
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