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IT思维是如何改变航天的

卫星加AI的应用,也是未来的一个趋势。

谢涛

九天微星创始人兼CEO

《人类简史》的作者尤瓦尔·赫拉利曾经说过,认知是人类前进的唯一武器。那么接下来,我想带大家来刷新一下商业航天及太空探索的认知。

首先我想先从一个人开始讲起,他就是埃隆 马斯克,被誉为“硅谷的钢铁侠”。曾是PayPal的创始人,在30岁的时候把PayPal卖了,然后创立了两个公司,一个叫特斯拉,做电动车及能源。另一个叫SpaceX,太空探索技术公司。

他被称为New space的集大成者,他做了什么事情呢?第一件事情,实现了可回收的火箭。第二个他正在做,要发射12000颗卫星为全球实现随时随地的WIFI连接。第三个是终极目标,他要把人类变成跨行星的物种,移民火星。

作为一个互联网人,他是怎么跨界到航天,还做得这么成功,甚至开始颠覆这个行业呢?有很多人总结了他的成功,我认为用一句话来讲就是,他在用IT的思路做航天。

SpaceX猎鹰用的还是上世纪六七十年代的传统发动机,但他用几个这样的发动机组合,通过 IT控制系统实现稳定地回收。每一次回收,都能让成本降低30%,日积月累以后,可能我们进入太空的成本将会指数级地下降。他把IT领域的摩尔定律带到了航天,让这个领域焕发了极大的活力和空间。

让我们来回顾一下,IT和航天的发展。我们能看到多远的过去,就可以看见多远的未来。

1946年的时候,发生了两件大事情,一个是第一台计算机ENIAC诞生了;另一个是美国“V-2研究委员会”成立,它被誉为现代航天事业的开端。

20年后,科学界又很巧合发生了两件大事,一个是互联网的前身——阿帕网诞生;另一个就是阿波罗登月,到目前为止依然是人类历史上最为震撼的一次突破。此后,人们对这两个领域都抱有很多的幻想。IT是让这个世界变得更美好,而航天则是去寻找更多这样美好的世界。

半个世纪过去后,IT深刻改变了我们生活的方方面面。而航天呢,却依然高高在上,只有少数的人参与,可远观而不可近玩焉。

1946年的时候,火箭的成本还没有计算机高,但随着计算机技术快速迭代,成本不断下降,现在一枚火箭的成本却高于一万台高性能笔记本,与此同时,一些卫星的的运算能力却不及智能手机。这是为什么呢?

我们总结了一下,IT行业的发展是由很多有活力的创业企业,甚至在车库成立的这些小公司来引领趋势和潮流,它有摩尔定律快速迭代,全民参与,不断地形成产业链和应用的生态。

而航天呢?依然是由政府或者大公司在主导,成本极其高,进入的风险和试错的成本很大,很少有创业公司在这个领域进行尝试。

SpaceX的价值就在于,它让大家看到了一个创业公司也可以做航天,它引领着我们进入了一个新的太空时代。整个硅谷,很多人都投身到了这个领域。

比如说贝佐斯创立了Blue Origin,每年从亚马逊卖出价值10亿美金的股票,来投资他的航天梦想;微软的联合创始人在做太空旅行公司;谷歌的创始人致力于太空资源的开发。很多人投资这个领域,仅仅是为了情怀吗?我相信是有的。但如何通过应用来获得可持续发展呢?

航天领域做了大量技术转化,比如我们今天所用到的数码相机、尿不湿、真空包装的产品,都是从航空技术转化过来的。那么航天在与IT相关的领域,用得最多的就是卫星应用。

中国有个成语叫天罗地网,在我看来,卫星网络与地面网络的应用一直在互相博弈。

在上个世纪六七十年代,天网盖过了地网。GPS只用24颗卫星,就能为人们提供随时随地的导航。到了上个世纪90年代,提供移动通信服务的不止有地面基站,也有低轨星座,如摩托罗拉的“铱星”。但是,地面的光纤网络取得了快速的发展,成本极大地下降,天网和地网的距离被极大地拉开,地网获得了胜利。

马上进入的5G的时代会是怎么样呢?我认为不是谁战胜谁,而是天网加地网的融合。

地网在人口密集的区域有它的优势,但是在以全球的视野来看,地面基站覆盖的区域,不足地球表面的10%。全球70多亿人口当中,没有接入互联网的人至少有35亿。而未来是一个万物互联的时代,因此我们要用卫星的优势,来提升IT的维度和高度,从而实现融合和互补,这就是天地一体化的未来。

SpaceX发布星链计划,用12000颗卫星来实现低成本的互联网连接服务,这是增强宽带。那我们在做的是什么呢?窄带物联,用72颗卫星构建覆盖全球的低轨小卫星星座,来实现全球范围内的物联网通信。

我们可以再把视线拉开一点。看一下这张照片,这是当时阿波罗工程的航天员在月球上拍摄的,叫地升地落,就像地球看日出日落一样。天文学家卡尔 萨根说,我们的星球只是在这被漆黑包裹的宇宙里一粒孤单的微粒而已。我们所有的喜怒哀乐,爱恨情愁都是发生在这一粒微尘上,如果我们发生什么灾害,我们可预见的未来,是没有人来救我们的。

从另外一个角度来看,埃隆 马斯克说,我们有可能是生活在一个虚拟的游戏或者是世界里面,我们生活在真实世界的概率只有10亿分之一。

那大家想一想,我们要不要好奇一下,我们到底生活在一个什么样的环境当中?去看一看外面到底是什么?未来会走向何方?

我们肯定要走出地球去看一眼,可能有很多方向,移民火星、太空采矿、星际旅行,甚至是寻找第二个地球,让我们的人类文明得以延续。这些我们目前可能都预测不了,但是有一点我可以肯定,航天的技术会跟IT技术或者AI,一起携手走向未来,只有这样我觉得人类才有机会走出地球。

以前“十年一箭,五年造一颗卫星”。将来,运用了各种前沿技术的卫星工厂,每天可以生产3到4颗卫星,通过批量化和智能化来降低航天器成本。

卫星加AI的应用,也是未来的一个趋势。以前是通过卫星拍照,传回地面进行识别。未来的卫星可以直接用AI芯片完成在轨识别,从“天空之眼”变成“天空之脑”。

还有一个比较热门的讨论,未来可以使用低成本的小卫星,进行小行星的探测,方式类似于自动驾驶技术。探测小行星的目标可能有铂金小行星采矿、小行星撞击防御、双体小行星科学探测。

如果有这三个目标让大家选择,我想应该会有人选择铂金小行星,NASA曾估测过一颗铂金小行星的价值,大概5.4万亿美元。

这也是我们未来有可能尝试的。发射一颗小卫星去探测铂金星,大概要飞三年的时间,才能靠近这个小行星,然后再用一年的时间去伴飞它,把它进行三维的构建,最后悬停在它上面,大概整个过程需要四年的时间。

这个行业跟互联网不一样,互联网公司可以在三四年内上市,航天可能仅仅是发射了一颗小卫星。所以干航天这行,要有耐心,当成是一场马拉松。

我们看一个更有耐心的,1977年发射的旅行者1号。它在飞离太阳系边缘的时候,拍下这张著名的照片“暗淡蓝点”。照片圈起来的那个点,就是我们所在的位置,地球。在这个背景下,它就好像是一个像素。

如果以这样的速度穿越银河系,它大概需要几千万年。因此,科学家设想了一种可以自我复制的探测器。要探测一个星系有没有文明,就先发射一个这样的探测器过去。如果发现文明,它就会把信号传回来,否则它会就地取材,3D打印一个同样的自己,然后飞向更相近的星球。以此裂变下去,这可能是速度最快的方法,来探测我们现在的这个世界,我们所在的宇宙。我们是不是孤独的?宇宙中有没有生命?地外有没有文明?

这就是我想讲的,即要有航天技术的突破,也要有人工智能等技术的辅助,我们才能够走向人类非凡的未来。

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