重慶山火、成都限電讓許多人被迫迎接“烤驗”；美國東北部多州遭遇嚴重干旱，紐約州部分地區出臺了限制用水措施；巴基斯坦經歷了有史以來最為嚴重的洪澇災害，全境三分之一被洪水侵襲。

　　我們該如何利用科技的手段，更好地應對“天災”？太空云計算技術在努力回答這個問題。

　　今年入夏以來，北京郵電大學計算機學院副院長、“天算星座”首席科學家王尚廣教授感到自己科研工作的緊迫性越來越強了。他注意到我國南方不少省份高溫干旱，造成了一系列嚴重后果，比如干旱導致洞庭湖、鄱陽湖等大面積蒸發，有網友調侃這些湖泊“瘦成”了一條閃電，研究衛星的王尚廣覺得，應該盡快完善衛星對極端天氣的監測。

　　他說，多光譜遙感衛星通過地面不同反射光波段識別地面、山體、湖泊等，進而可以檢測湖泊面積變化，以及利用云層密度信息可以判斷降水量情況等。但這些監測技術一般都局限于災害發生后的感知階段。

　　他認為，必須高效預測發現和預警極端災害的發生，才能最大限度減少災害的影響，“比如最近重慶和四川降水少導致水力發電短缺現象，如果能夠及時被預警，就可以提前布局其他方式保障電力供應”。

　　王尚廣說，北京郵電大學和華為云等單位共建研發的“天算星座”衛星，未來就準備在極端天氣預測方面進行應用，而這離不開太空云計算技術的支撐。他表示，傳統天氣預報通常經過氣象觀測、數據收集、數據加工以及分析整合4個階段。太空云計算技術支持衛星云圖的在軌智能處理，通過定制化算法提高天氣數據捕獲效率，最終提升天氣預報的時效性和準確性。

　　他解釋，要提前高效預測極端天氣并進行預警決策，需要衛星大數據、人工智能、云計算、5G等技術的結合，這些需求在一定程度上催生了近年來太空智能云計算技術的發展。

　　正如現如今我們需要用智能手機處理海量信息和數據，衛星的“工作壓力”也越來越大，因此讓衛星變“聰明”以滿足更高的使用需求，勢在必行。華為云首席技術官張宇昕介紹，通俗來說，太空云計算就是一種致力于讓衛星變“聰明”的技術，“相當于把衛星從‘小靈通’變成了‘智能機’”。

　　王尚廣說，隨著遙感衛星數據采集技術的快速發展和太空網絡傳輸能力的增強，我們有更多手段利用海量多源的遙感數據。天算星座與華為云合作打造的云原生衛星大數據處理系統，就“聰明”在可以通過對海量遙感影像的在軌處理，提前過濾掉無用的影像數據，大幅提高遙感影像的使用效率、降低數據分析的響應時間，從而在應對極端天氣或自然災害時實現科學判斷與精準決策。

　　他介紹，目前“天算星座”已進入快速部署階段，預計天算星座一期2023年秋季正式運行。2021年12月，搭載“天算星座”計算平臺的試驗衛星“寶醞號”開始在軌穩定運行，并對太空云計算相關技術實施了驗證。測試數據表明，通過衛星與地面站協同推理，衛星計算精度提升了50%以上，回傳數據量可減少90%。

　　是什么讓衛星變“聰明”的？

　　王尚廣說，一方面，太空云計算技術加速促進了衛星數據的大規模利用，支持人工智能算法的快速部署與在軌更新，這樣就減少了不必要數據的回傳下發，或將部分數據預處理過程在端側完成，同時保證衛星端側數據的安全，進而實現大規模低軌星座數據的高效共享利用。

　　另一方面，太空云計算讓星地連成“一朵云”，讓衛星的應用管理和部署不再復雜，比如，通過對衛星計算平臺以及地面測控中心的軟件化改造，可以整合衛星數據與地面算力，提供實時在線、按需、可擴展的圖像處理功能，向全球用戶社區提供圖像產品和可視化工具，最終促進新算法和處理工具的快速集成和部署，將遙感數據與預期的最終用戶直接聯系起來。

　　8月底，王尚廣團隊對“天算星座”的研發取得了進一步進展——跨星地鏈路的QUIC協議實驗成功，“與傳統星地鏈路相比，星地應用平均響應時間縮短兩倍、星地鏈路傳輸效率提升30%”。

　　他說，這一成果意味著將為未來星載6G核心網系統協議提供一種新的潛在可選方案，也將為未來星載多樣化應用提供更高效的傳輸服務，進一步為太空云計算技術發展奠定技術基礎。

　　王尚廣期待，“聰明”的衛星可以精準、高效地抓住極端天氣的前兆，及時輔助人們作出應對決策。

　　同時他表示，太空云計算技術的應用還可以拓展到農作物精準生產、交通車輛運行規劃、露天采礦、金融保險等與百姓生活息息相關的諸多領域。

　　甚至他還指出，太空云計算是進行外太空探索的一把金鑰匙，可以讓衛星幫助科學家實現在太空環境中的第一手實驗分析。（記者 張茜）

　　來源：中國青年報