„Fokus auf den endogenen Wert des Weltraums“: Chinas Weg und praktischer Einstieg zur Verlagerung der Rechenleistung in den Weltraum | OpenTalk-Rückblick

Am 26. August veranstaltete das Informationsamt des Staatsrates eine Pressekonferenz, auf der das Ministerium für Industrie und Informationstechnologie über die Maßnahmen zur Beschleunigung der neuen Industrialisierung im Zeitraum des 15. Fünfjahresplans informierte. Auf der Veranstaltung wurde klargestellt, dass in den nächsten fünf Jahren der Aufbau neuer aufstrebender Leitindustrien wie Luft- und Raumfahrt sowie Niedrigflugwirtschaft beschleunigt, die Planung und der Bau der neuen Generation von Kommunikationsnetzen und Rechennetzen vorangetrieben und die Forschung und Entwicklung der 6G-Technologie verstärkt werden. Die politischen Signale für kommerzielle Raumfahrt und Recheninfrastruktur wurden erneut in gebündelter Form freigesetzt.

Bereits am selben Nachmittag veranstaltete 36Kr die OpenTalk-Liveveranstaltung mit dem Thema „Der lange Marsch des chinesischen Weltraumrechens: Trends, Wege und Lösungen“. Als Gäste wurden LIU Yaoqi, Vorsitzender und CEO von Zhongke Tiansuan, WANG Shijin, Gründer und Vorsitzender von Digital Space, und CHEN Dong, Gründungspartner von Yuanhang Capital eingeladen, um eingehende Diskussionen über die Nachfrageszenarien, technischen Pfade, differenzierte Logik des chinesischen Wegs, industrielle Chancen und Investitionsrichtungen des Weltraumrechens zu führen und online mit dem Publikum zu interagieren.

Im Folgenden finden Sie die Zusammenfassung der Kerninhalte dieser Live-Veranstaltung, die Sie gerne lesen, teilen und speichern können.

Wie weit ist das „4G-Zeitalter“ des Weltraumrechens noch entfernt?

Gastredner: LIU Yaoqi, Vorsitzender und CEO von Zhongke Tiansuan, Gesamtleiter des „Tiansuan-Programms“, stellvertretender Generalsekretär des Fachausschusses für Fehlertolerantes Rechnen der CCF. Seine Forschungsgebiete sind weltraumbasiertes Rechnen und das luft- und raumgestützte Rechennetz. Er war tief an der konzeptionellen Begründung, Standardgestaltung und dem Aufbau von Test- und Verifizierungssystemen mehrerer chinesischer Satelliten-Internetsysteme beteiligt und hat die Entwicklung und den Einsatz der bordseitigen Computer der Aurora-Serie abgeschlossen. Er hat mehr als hundert Arbeiten in Form von Papieren und Patenten veröffentlicht. Er erhielt den Titel „6G Star Young Scientist“ und wurde in das New Bai-Star-Programm sowie das „High-Level Innovation Program · Young Talent Support Project“ aufgenommen.

Schlüsselwörter des Vortrags: weltraumbasierte Recheninfrastruktur, großes weltraumbasiertes Modell, weltraumbasierte Informationsökologie, weltraumnative Technologie

Ob das Weltraumrechen ein echtes Bedürfnis oder ein falsches Konzept ist, ist in der Branche noch unentschieden. Auf der Nachfrageseite stehen die bodengestützten Rechenzentren vor mehrfachen Einschränkungen in Bezug auf Stromversorgung, Land und Wärmeabfuhr. Auf der Fähigkeitsseite hat SpaceX die Startkosten um das Hundertfache gesenkt und setzt auf Weltraumrechenchips und Rechenkonstellationen. Gegner argumentieren jedoch, dass die Kosten von weltraumbasierten Rechenzentren kurzfristig nicht mit denen von bodengestützten gleichziehen können und die nativen Technologien noch nicht durchbrochen sind. Dazu lautet LIU Yaoqis Urteil: Die Grenzen von Energie, Lebensraum und Informationsinfrastruktur werden ständig erweitert, und das Weltraumrechen ist eine natürliche Erweiterung dieser Logik.

Auf dem kurzfristigen Pfad sind die intelligente Fernerkundung und die intelligente Kommunikation zwei klare Hauptrichtungen für die Umsetzung.

Intelligente Fernerkundung: Die Gliederungen wie Strahlungskalibrierung, Reflexionsgradberechnung und Koordinatentransformation in der Fernerkundungsbildverarbeitung sowie intelligente Modelle wie Zielerkennung und Veränderungserkennung werden alle zu Algorithmusaufgaben umgewandelt. Der zentrale Ressourcenbedarf liegt im parallelen Rechenkapazität, also der Anzahl der Operationen, die pro Zeiteinheit ausgeführt werden können.

Intelligente Kommunikation: Ein bodengestützter Basisstation deckt etwa einen Quadratkilometer ab und bedient Hunderte von Nutzern, während der Strahl eines Satelliten Tausende von Quadratkilometern abdeckt. Die daraus resultierenden Probleme der Netzplanung und -optimierung müssen ebenfalls mit Rechenkapazität gelöst werden.

Wenn die Rolle der Satelliten sich von Datensammlern zu Echtzeit-Dienstanbietern wandelt, sind die disruptiven Chancen für verbraucherorientierte Anwendungen noch bemerkenswerter. Er führte ein Beispiel an: In Zukunft können Satelliten durch den Einsatz von hyperspektralen Kameras und verschiedenen Sensoren die Position von Fischschwärmen für Fischer lokalisieren und gleichzeitig intelligente Vorschläge zur Nutzung von Fischereigeräten, zum Zeitpunkt des Einholens der Netze und zum Verkaufspreis liefern. Ähnliche Anwendungen könnten wie einst Didi und Ele.me aus dem Satelliteninternet entstehen und die Interaktion zwischen Menschen und der physischen Welt neu definieren.

Er vergleicht das heutige Satelliteninternet mit dem „1G-Zeitalter“: Mit dem Eintritt in das 2G-Zeitalter werden stabile Netze und niedrige Tarife eine große Anzahl von Nutzern und Daten hervorbringen. Mit der künftigen Steigerung der Fernerkundungsfähigkeiten und Kommunikationsbandbreiten werden die scheinbar nicht unbedingt erforderlichen fragmentierten Anwendungen möglicherweise den Ausbruchspfad des 4G-Zeitalters des mobilen Internets nachahmen und eine neue Welle des Satelliteninternets auslösen.

Ableitung der Entwicklungsbahn des Satelliteninternets

Auf technischer Ebene ist LIU Yaoqi der Ansicht, dass die physischen Grenzen der Weltraumumgebung klar sind und Strahlung, Temperaturunterschiede, Vakuum und Schwerelosigkeit Regeln folgen, kein chaotisches System darstellen. Daher ist die Verlagerung von Rechenkapazität in den Weltraum ein schrittweise zu lösendes Ingenieursproblem, das im Wesentlichen darin besteht, „einen stabilen und zuverlässigen Computer zu bauen, der für den Weltraum geeignet ist und korrekte Ergebnisse liefert“.

Zhongke Tiansuan hat 2024 eine Überprüfung durchgeführt: Ein großes Modell wurde durch ferngesteuertes Hochladen auf einen im Orbit befindlichen Satelliten bereitgestellt, und die bildbasierte Erkennung sowie das Frage-Antwort-Verfahren im Orbit wurden erfolgreich realisiert. Die Bedeutung dieses Experiments liegt darin, die vollständige Kette der „intelligenten Aktualisierung“ durchlaufen zu haben – genau wie die Aktualisierung von Apps auf dem Handy kann die Intelligenz des Satelliten auch im Orbit aktualisiert werden.

Auf ökologischer Ebene plädiert er für Offenheit und Open Source: Mit einem offenen technischen System wird die Schwelle für die Entwicklung von Weltraumanwendungen gesenkt, was schließlich zur Gleichberechtigung der Rechenkapazität im Zeitalter der KI führt. Die Ausgabe von Rechenkapazität am Boden wird von Infrastruktur und geopolitischen Faktoren beeinflusst, während der Weltraum die Fähigkeit bietet, Menschen verschiedener Länder, Regionen und Branchen eine lokale, charakteristische Anwendungsökologie aufzubauen. Das ist der Wert, den das Weltraumrechen der Welt bringt.

Der chinesische Weg: Nicht um die Rechenkapazität konkurrieren, sondern um den Wert

Gastredner: WANG Shijin, Gründer, Vorsitzender und Präsident von Digital Space, Forschungsprofessor zweiter Klasse, Direktor des gemeinsamen Labors für luft- und raumgestützte intelligente Technologien. Er ist Experte für viele Branchenverbände, akademische Zeitschriften und Fachgruppen der Chinesischen Elektronikgesellschaft und der Chinesischen Gesellschaft für Verwaltungswissenschaften. Er arbeitete 25 Jahre lang am Raumfahrtzentrum der Chinesischen Akademie der Wissenschaften und ist der Pionier in der Erforschung der Satellitenumgebung und ihrer Effekte in China. Er wurde als nationaler Kandidat des Programms für hunderttausend Talente im neuen Jahrhundert ausgezeichnet und erhielt Preise für herausragende Beiträge zur bemannten Raumfahrt und zum Mondforschungsprojekt. Er gewann einmal den zweiten Preis des Nationalen Preises für wissenschaftlich-technischen Fortschritt, fünfmal den ersten Preis, einmal den zweiten Preis und einmal den dritten Preis des ministeriellen Preises für wissenschaftlich-technischen Fortschritt. Er besitzt 50 erteilte Erfindungspatente.

Schlüsselwörter des Vortrags: Endogenisierung des Weltraumwerts, strategische Berechenbarkeit, intelligente Satellitensteuerung, Weltraumgehirn, Verlagerung von Rechenkapazität

Die zugrundeliegende Logik des Weltraumrechens in China und den USA ist völlig unterschiedlich. Die Erzählung des US-Weltraumrechens hat spezifische Vorbedingungen: Eingeschränkte Stromnetze, privater Landbesitz und die durch Starship mögliche Kostensenkungskurve, was einen starken Anreiz bietet, Rechenzentren in den Weltraum zu verlegen. Die Einschränkungen in China konzentrieren sich auf Rechenchips und Startkosten, sodass das gleiche Wegemodell nicht kopiert werden kann. Auf der Grundlage dieses Urteils hat WANG Shijin fünf Logiken für den langen Marsch des chinesischen Weltraumrechens vorgeschlagen —

1. Endogener Weltraumwert: Der traditionelle Weltraumwert wird durch bodengestützte Mittel realisiert, wobei Betriebssteuerung, Datenverarbeitung und Anwendungsdienste alle auf bodengestützten Mess- und Steuerstationen angewiesen sind. In Zukunft werden Zielerkennung, Datenfusion und autonome Planung allmählich im Weltraum einen geschlossenen Kreislauf bilden, eine Veränderung, die im militärischen Bereich bereits stattgefunden hat.

2. Wert des weltraumbasierten Systems: Der systemische Wert des Weltraums kommt erst zum Tragen, wenn Kommunikations- und Fernerkundungskonstellationen eine bestimmte Größe erreichen. Die zukünftige Fähigkeit des weltraumbasierten Systems hängt von der dynamischen Kopplung und Systemkonfiguration zwischen Umgebung, Objekten, Ressourcen, Netzen, Verhaltensweisen, Werten und Entscheidungen ab.

3. Verlagerung von Rechenkapazität: Der grundlegende Grund für die Verlagerung von Rechenkapazität in den Weltraum ist die zeitliche Einschränkung: Die Kette von Wahrnehmung und Entscheidung muss kürzer sein als das Fenster zur Risikobewältigung. Szenarien wie die Warnung vor Kollisionen von Weltraummüll, die Reaktion auf Sonnenstürme, die Überwachung beweglicher Ziele und die Zusammenarbeit zwischen Satelliten und Boden erfordern schnelle Entscheidungen. Das Weltraumrechen ist die Infrastruktur für diese Entscheidungen mit geringer Latenz.

4. Zusammenarbeit zwischen Satelliten und Boden: Die weltraumseitige Seite bearbeitet zeitkritische, häufig auftretende und regelkonforme Aufgaben, während die bodengestützte Seite für die Systemsimulation, die Festlegung von Regeln und wichtige Entscheidungen zuständig ist. Die Beurteilungskriterien lassen sich in drei Punkten zusammenfassen: Wert ist das Ziel, Latenz ist das Maßstab, Risiko ist die Untergrenze.

5. Weltraumgehirn: Das Satellitengehirn verleiht einzelnen Satelliten die autonome Fähigkeit zur „Wahrnehmung – Berechnung – Entscheidung – Handlung“. Das Weltraumgehirn hingegen ist die systemische Intelligenz, die mehrere Satelliten, Netze, Aufgaben und bodengestützte Systeme verbindet, und umfasst fünf Elemente: Weltmodell, weltraum- und bodengestützte Rechenkapazität, allgegenwärtiges Netz, Schwarmintelligenz und geschlossener Entscheidungszyklus.

Die zukünftige Entwicklungslogik des chinesischen Weltraumrechens

Die Bewältigung von Risiken in der Weltraumumgebung ist das dringendste Bedürfnis der Gegenwart. In den letzten Jahren haben Sonnenstürme zum massiven Verlust von Satelliten in verschiedenen Ländern geführt. Starlink hat 2025 realisiert, dass Satelliten selbstständig auf Sonnenstürme und Kollisionen mit Trümmern ohne bodengestützte Eingriffe reagieren können, was zeigt, dass „Weltraumprobleme im Weltraum lösen“ ein praktikabler Weg ist. Für China sind die Rechenkonstellationen noch nicht in großem Maßstab bereitgestellt, zuerst die Fähigkeit zur wahrnehmung und autonomen Bewältigung von Umweltrisiken an Bord der Satelliten aufzubauen, ist der pragmatischste erste Schritt vor der Umsetzung des Weltraumrechens.

Der Weltraum ist eine reine physische Welt, und Kausalgesetze sind grundlegende Einschränkungen. WANG Shijin ist der Ansicht, dass die Intelligenz des Weltraumgehirns auf einem kausalen geschlossenen Kreislauf von Wahrnehmung, Erkennung und Handlung beruhen muss, was der wesentlichste Unterschied zwischen Weltraumintelligenz und bodengestützter KI ist.

Auf dieser Grundlage hat Digital Space in den letzten 10 Jahren kontinuierlich die gemeinsame digitale intelligente Plattform für Satelliten und Boden optimiert. Auf der Grundlage des großen Modells von Digital Space wird die Echtzeitwahrnehmung des Zustands aller im Orbit befindlichen Satelliten, der Raumumgebung und der Trümmerlage weltweit realisiert. Der Fokus liegt auf der Betriebssteuerung von Konstellationen und der Warnung vor Kollisionsrisiken, und es werden Bewertungen der Auswirkungen der Weltraumumgebung sowie Schutzlösungen angeboten. Gleichzeitig werden für Fernerkundungs- und Kommunikationskonstellationen Dienste für die Zusammenarbeit zwischen Satelliten und Boden sowie für Entscheidungen bereitgestellt, sodass eine Produktmatrix für das Verstehen, Verwalten, Schützen und Nutzen des Weltraums entstanden ist.

Industrielle Chancen und Investitionswert des Weltraumrechens

Gastredner: CHEN Dong, Gründungspartner von Yuanhang Capital. Er verfügt über 30 Jahre Erfahrung in Forschung und Entwicklung, Management, Unternehmertum und Investitionen, die die Bereiche Luft- und Raumfahrtelektronik, drahtlose Kommunikation und Hard-Tech-Industrie abdecken. Er arbeitete nacheinander in großen staatlichen Militärkonzernen, multinationalen Kommunikationstechnologieunternehmen der Fortune-50