Frontlinie | Beschleunigung des Aufbaus des Weltraumgehirns, das Projekt des experimentellen Satelliten „Digital Space No.1“ wurde offiziell in Peking gestartet

Text von A Zhi

In den letzten zehn Jahren hat Chinas kommerzielle Raumfahrt das erste Etappenziel „können gebaut und ins All gebracht werden“ erreicht, die Produktionskapazität für Satelliten ist schnell gestiegen, und die Verifikation wiederverwendbarer Raketen tritt in eine Phase dichter Verifikationen ein. Da die orbitalen Ressourcen jedoch von einer entspannten zu einer überfüllten Situation übergehen, verlagert sich der Wettbewerbsfokus zwischen den Ländern von der Startkapazität auf die Betriebsfähigkeit, sodass „gut verwaltet und sinnvoll genutzt werden“ von entscheidender Bedeutung ist.

Nach Berechnungen der Universität für Verteidigungstechnologie kann der gesamte niedrigorbitale Raum in 300-2000 km Höhe unter der Voraussetzung eines minimalen Sicherheitsabstands von 50 km zwischen Satelliten maximal etwa 175.000 Satelliten sicher aufnehmen. Wenn die Anzahl der Satelliten von mehreren Tausend auf Zehntausende ansteigt, wird das herkömmliche Verfahren, bei dem Bodensysteme in Warteschlangen Auf- und Abwärtsbefehle senden, nicht mehr haltbar sein, und die bestehenden Satellitenverwaltungsmodelle verlieren zunehmend ihre Gültigkeit.

„In den nächsten zehn Jahren wird das Hauptthema der Raumfahrtentwicklung die Digitalisierung und Intelligenz des Weltraums sein“, erwähnte der Akademiker der Chinesischen Akademie der Wissenschaften Wei Fengsi in seiner Rede im Akademikerforum für wissenschaftliche und technologische Innovation im vergangenen Monat diesen Kernpunkt.

Genauer gesagt bedeutet das, dass zukünftige Satelliten nicht „nur Augen, aber kein Gehirn“ haben dürfen.

Am 26. Juli fand in Peking die Konferenz zur Beschleunigung der Entwicklung der Strategie für den digitalen Weltraum der kommerziellen Raumfahrt sowie die Startveranstaltung des Testsatelliten „Digitaler Weltraum Nr. 1“ statt.

Als Initiator der Strategie für den digitalen Weltraum wies Akademiker Wei Fengsi vor Ort darauf hin, dass angesichts der Herausforderungen wie der komplexen und veränderlichen Weltraumumgebung, der zunehmend überfüllten orbitalen Ressourcen und dem koordinierten Betrieb großflächiger Sternbilder die zukünftige Weltrauminfrastruktur nicht nur ihre Wahrnehmungsfähigkeit stetig verbessern muss, sondern auch ein intelligentes System mit Fähigkeiten zur Erkennung, Ableitung und Entscheidungsfindung aufbauen soll. Das „Weltraumgehirn“ ist das Kernzentrum des Aufbaus des digitalen Weltraums, es muss ein intelligentes Gehirnsystem bilden, das mit der realen Weltraumumgebung verbunden ist und die Kette „Wahrnehmung – Erkennung – Handlung“ durchzieht, sodass Raumfahrzeuge schrittweise von dem Modus „Bodensteuerung, Ausführung auf dem Satelliten“ zu begrenzter Autonomie in Risikoszenarien und intelligentem koordinierten Betrieb zwischen Satellit und Boden übergehen.

Akademiker der Chinesischen Akademie der Wissenschaften Wei Fengsi

Das sogenannte intelligente Gehirn bedeutet einfach ausgedrückt, dass die drei Glieder Weltraumwahrnehmung, Weltraumerkennung und Weltraumhandlung vollständig auf den Satelliten integriert werden, um eine intelligente geschlossene Kette im Millisekundenbereich zu bilden, sodass Satelliten wie Tausende von Vögeln in einer Vogelschar in der Natur nicht miteinander kollidieren und selbstständig auf Umweltveränderungen reagieren können.

Die Besonderheit des offiziellen Starts des Projekts des Testsatelliten „Digitaler Weltraum Nr. 1“ liegt nicht in den spezifischen Aufgaben, die er ausführen soll, sondern in der Überprüfung einer Sache: Ob Satelliten ihr eigenes „Gehirn“ besitzen können.

Genau wie die Seefahrt Seekarten benötigt, braucht die Menschheit im Zeitalter der großen Raumfahrt auch ihre eigenen „Weltraumkarten“ zu zeichnen, was alles auf der Verbesserung der Fähigkeiten zur Digitalisierung und Intelligenz des Weltraums beruht.

Und da Satelliten ein „Gehirn“ benötigen, hat ein industrieller Durchbruch im Bereich des digitalen Weltraums auch in Peking begonnen.

Als Förderer der Umsetzung und praktischen Anwendung der Strategie für den digitalen Weltraum von Akademiker Wei Fengsi wurde Digital Space im Jahr 2019 gegründet, dessen Kerngeschäft sich auf die Digitalisierung, Intelligenz und Anwendungen des Weltraums konzentriert. Um die Umsetzung des „Gehirns“ des digitalen Weltraums zu beschleunigen, beschleunigt das Unternehmen derzeit die Entwicklung intelligenter Nutzlasten und die Erforschung von Algorithmen für das digitale Weltraummodell.

Wang Shijin, Vorsitzender und Präsident von Digital Space, erwähnte vor Ort, dass angesichts der Anforderungen an den sicheren Betrieb großflächiger Sternbilder, die Bewältigung von Risiken in der Weltraumumgebung und den autonomen Betrieb von Satelliten Digital Space die Lösung „Intelligente Steuerung von Satelliten + Intelligente Verwaltung des Weltraums“ weiter vorgeschlagen hat: Durch wahrnehmende Nutzlasten und intelligente Steuerungsnutzlasten auf dem Satelliten wird die Fähigkeit zum autonomen Betrieb von Satelliten verbessert, und auf der Grundlage der Bodenplattform SpaceOmni werden Umweltüberwachung, Risikowarnung, Sternbildbetrieb, Zwillingsableitung und Aufgabenentscheidung durchgeführt.

Konkret bedeutet das: Auf der Satellitenseite ermöglicht die intelligente Steuerung von Satelliten durch die Hinzufügung einer Wahrnehmungsschicht und intelligenter Nutzlasten, dass Satelliten über die Fähigkeit zur autonomen Wahrnehmung und Entscheidungsfindung bezüglich der Weltraumumgebung, des Systemzustands und des Kollisionsrisikos verfügen. Auf der Bodenseite integriert die Plattform für intelligente Weltraumverwaltung Umweltüberwachung, Risikowarnung, Sternbildbetrieb und digitale Zwillingsableitung, um eine intelligente geschlossene Kette für die Satellitenverwaltung in Kooperation zwischen Satellit und Boden aufzubauen.

Die Aufgabe des Testsatelliten „Digitaler Weltraum Nr. 1“ besteht darin, die von Akademiker Wei Fengsi vorgeschlagene intelligente Gehirnarchitektur „Wahrnehmung – Erkennung – Handlung“ vollständig in den Weltraum zu übertragen, um sie im Orbit zu verifizieren. Auf der Konferenz betonte Wang Shijin auch die Wichtigkeit der Geschwindigkeit – die kommerzielle Raumfahrt kann nicht auf lange Zeit warten, man muss auf zwei Beinen vorgehen, um so schnell wie möglich Daten aus dem Orbit zu erhalten.

Um den Prozess der technischen Verifikation, der Ergebnisumwandlung und der kommerziellen Anwendung weiter zu beschleunigen, unterzeichnete Digital Space auf der Konferenz vor Ort mit 12 kommerziellen Raumfahrtunternehmen wie Spacety, CAS XiGuang Aerospace, Taihu Nebula, Eastern Starlink, Juntian Aerospace, Star Mobility, Micro-Nano Satellite und anderen Vereinbarungen über industrielle Zusammenarbeit. In der nächsten Phase werden die Parteien in Bereichen wie der Entwicklung von Testsatelliten, der Mitführung intelligenter Nutzlasten, der koordinierten Anpassung von Plattformen, Tests im Orbit und der Erweiterung von Anwendungsszenarien zusammenarbeiten.

Darüber hinaus hat Digital Space eine Initiative zum gemeinsamen Aufbau der Industrie vorgeschlagen – „Aufbau einer vertrauenswürdigen Grundlage für den Weltraum, gemeinsame Entwicklung der intelligenten Gehirn-Industrieökosysteme“, um Universitäten, Forschungseinrichtungen, Unternehmen der Industriekette, Nutzereinheiten und Investitionsinstitute zur Verstärkung der Zusammenarbeit anzuregen und die Verifikation der Schlüsseltechnologien für Satellitenintelligenz sowie die Umwandlung der Ergebnisse zu beschleunigen.

Tatsache ist, dass die Black-Box-Probleme und Halluzinationen großer Sprachmodelle bei der Anwendung in aktuellen Raumfahrtszenarien noch viele schwer lösbare Probleme aufwerfen, während der Weltraum eine rein objektive physische Welt ist, in der Kausalgesetze die grundlegenden Beschränkungen darstellen. Daher vertritt Wang Shijin den Standpunkt, dass man Modelle der physischen Welt als Grundlage nutzt, um die Standards, Ingenieurserfahrungen und physikalischen Gesetze, die die Raumfahrtindustrie über Jahrzehnte angesammelt hat, in das intelligente System einzubetten, sodass jede Ableitung „mit sichtbaren Regeln, nachvollziehbarer Fortschritt und steuerbaren Entscheidungen“ abläuft.

Wenn es in Zukunft möglich ist, kommerzielle Fernerkundungs- und Kommunikationssatelliten unterschiedlicher Herkunft durch das System zur intelligenten Steuerung von Satelliten zu einem Netzwerk für Wahrnehmung und Entscheidungsfindung zu integrieren, kann der Sprung von der reinen Datenlieferung zur Entscheidungsfindungslieferung erreicht werden, sodass Satellitendaten wirklich „lebendig“ werden und Chinas Raumfahrtindustrie den Übergang von „gut verwaltet“ zu „sinnvoll genutzt“ vollziehen kann.