太空离我们的日常生活真的很遥远吗?其实不然。从出门用导航找路,到提前预测台风和暴雨,再到跨国视频会议的顺利进行,甚至是外卖和快递的精准送达,背后都离不开空间科学的支持。空间科学就是研究太空及其规律的科学。它不仅帮助我们探索遥远的星辰、行星和黑洞,也研究太阳风、地球磁场、太空辐射这些看不见却深刻影响我们生活的力量,让我们更清楚地理解宇宙的运作,更安全、更智慧地利用太空资源。
今年全国两会上,人工智能可以说占据了科技C位。而当两会时间遇上“养龙虾”(OpenClaw)热,更将话题的热度推向新高。当前,人工智能的浪潮正在席卷各行各业。当这股浪潮涌入无垠太空,又将碰撞出怎样的火花?带着这个问题,《北京周报》对话全国人大代表、中国科学院院士、中国科学院国家空间科学中心主任王赤,听他讲述AI与太空相遇后的无限可能。
2025年4月23日,在位于上海的中国科学院微小卫星创新研究院拍摄的中法天文卫星模拟星 (新华社)
《北京周报》:AI是如何赋能您的工作和研究的?
王赤:它像个“超级研究助理”,帮我们快速处理海量的卫星图片和数据。过去人工要花几小时甚至几天找“太阳风暴”的苗头,现在AI几分钟就能标出来,还能预测它什么时候到、有多强。这让我能把时间花在更重要的“为什么”上,而不是繁琐的“找东西”上。
《北京周报》:空间科学听起来“高冷”,但它与国计民生其实密切相关——通信导航、电力系统、航空航天都依赖空间科学。AI来了之后,普通人感受到的“空间科学存在感”会有什么不一样?
王赤:AI的引入,将让空间科学的存在感从“看不见的守护”变为“可感知的智能服务”。对普通人而言,未来五年您可能会感受到:
预警更贴心:在空间天气预报中,可能看到“未来几小时卫星定位精度可能下降,请谨慎使用需要高精度定位的应用”这样的提示。
服务更无缝:您的车载导航可能在通信信号受干扰前,就已自动预加载地图并切换至增强模式,过程几乎无感。
科学更直观:通过手机应用或新闻,您或许能直观看到太阳风暴影响地球磁层的动态模拟,复杂科学变得可视易懂。
《北京周报》:随着AI的引入,未来五年空间科学在赋能这些行业方面,将发生怎样的变化?
王赤:未来五年,随着AI的引入,这种保障将发生“质变”:
从“单星防护”到“星座韧性”。传统上,我们更关注单颗卫星在空间天气事件中的安全。AI的突破在于能统筹管理整个卫星星座。当预测到可能损坏卫星电子设备的高能粒子流,或大气密度升高导致的轨道衰减时,AI可自动为整个星座规划最优的“集体动作”,比如调整部分卫星姿态以规避、或统一进行轨道维持,从而在最小化燃料消耗和性能影响的前提下,保障整个通信、导航等卫星网络的集体安全和持续服务能力。
从“故障后处置”到“寿命周期智能管理”。AI可以深度融合卫星的实时遥测数据与空间环境数据,预判太阳能电池板、蓄电池等卫星部件衰老和性能衰退,实现预测性维护。例如在强烈的太阳活动事件前,AI可建议对敏感部件进行暂时性休眠或模式调整,主动延长卫星在轨寿命,直接影响国家巨额空间资产的效益和安全。
从“规避风险”到“主动利用环境”。更高阶的“智能”体现在,AI不仅能帮卫星“躲开”不利空间环境,甚至能辅助规划如何利用环境。例如,在科学探测任务中,AI可以根据实时空间天气数据,动态调整卫星的探测计划和载荷参数,主动“捕捉”太阳爆发科学事件,将潜在的风险转化为宝贵的科学机遇,最大化每一次任务的科学产出。
简单说,未来人们不会直接感知到空间科学,但能享受到一个由它和AI共同守护的、更少中断、更可靠的数字生活。
《北京周报》:空间科学领域产生的高质量数据、复杂物理过程建模需求,能否成为驱动AI底层算法突破的“新引擎”?基础研究又将如何反哺AI?
王赤:空间科学的数据和环境很特殊:信号弱、噪声大、受物理规律严格约束。这给现在的AI算法出了很多“高难度考题”。为了应对这些考题,科学家和工程师就被迫要去发明更强大、更可靠的底层新算法,比如能处理小样本数据、能结合物理定律的AI,从而推动整个AI技术的进步。
基础研究,比如探索太阳风暴的物理过程,会给AI提出真实、复杂且必须被验证的挑战,迫使AI技术向更可靠、更通用、更能发现新知识的方向发展。简单说,就是用宇宙这个最严格的“考官”,来锻炼和检验AI的真本事。
《北京周报》:随着近地轨道卫星数量爆炸式增长,空间碎片、轨道资源分配、太空交通管理成为国际治理的热点议题。在这些问题的解决中,AI技术既是“工具”,也是“治理对象”。您认为中国在参与制定太空治理规则时,应该如何发挥在AI+空间科学领域的技术积累?我们有可能提出怎样的“中国方案”?
王赤:面对太空治理挑战,中国在“AI+空间科学”领域的技术积累,是参与并引领规则制定的关键筹码。核心思路是将技术优势转化为负责任的规则倡议。
利用我们天基监测网络与AI数据分析能力,可为国际社会提供更精准的空间态势感知。例如,可以进行空间碎片追踪和碰撞预警等公共服务,推动规则建立在客观、透明的数据之上。通过展示自身在轨AI应用的安全性与可靠性,包括卫星自主避碰和智能运维,这些经过验证的技术方案可以转化为国际社会能够接受和参考的技术标准与操作准则。
“中国方案”的核心是“技术赋能治理,确保安全普惠”,推动构建“AI赋能的全球太空交通治理框架”和倡导“安全、可控、可追溯”的太空AI应用准则。
今年,我提出的建议之一是加强太空交通安全保障能力的建议。系统应对近地轨道日益拥堵带来的碰撞风险,扭转我国在太空交通监测预警和应急处置能力上的不足,并打破国际规则博弈中的被动局面,以保护我国庞大的在轨太空资产安全,并赢得治理话语权。
《北京周报》:《国家空间科学中长期发展规划(2024-2050年)》提出“三步走”战略:2027年进入第一方阵,2035年重点方向跻身国际前列,2050年成为世界空间科学强国。在这一宏伟蓝图中,AI技术将扮演怎样的角色?
王赤:在迈向2050年空间科学强国的征程中,AI将扮演三个核心角色:
超级效率工具:它是处理海量空间数据、加速科学发现的“超级分析员”,让科学家能更快地从数据中洞察宇宙奥秘。
智能任务核心:它将发展为航天器和星座的“在轨大脑”,实现自主运行、智能决策与协同,让深空探索和复杂任务变得更自主、更可靠。
范式革命引擎:最终,它将超越工具属性,成为能够建模复杂宇宙物理、甚至自主提出新假说的“科学伙伴”,驱动科研范式的根本性变革,成为源头创新的核心驱动力。
全国人大代表、中国科学院院士、中国科学院国家空间科学中心主任王赤参加2026年全国两会 (受访者供图)
《北京周报》:做空间科学,有时候可能一辈子都等不到一个“大发现”。AI来了,有人说“这下能快点了”,也有人说“该等还是得等”。您的心态是哪一种?
王赤:关于AI与“大发现”的关系,我的心态是:谨慎乐观的务实派。我相信AI能极大地缩短“等”的距离、拓宽“找”的范围,但它不改变科学发现中“机遇”与“灵感”的核心。
过去,很多“大发现”像大海捞针,靠人力筛选数据,既慢又可能因思维定式错过意外信号。现在,AI是不知疲倦、没有偏见的超级助手,在“发现线索”阶段,它无可比拟。AI是前所未有的强大赋能工具,但远非替代者。科学发现的皇冠——辩证思维与突变思维——依然是人类智慧独有的高地。
所谓辩证思维,是指如何权衡相互矛盾的观测数据,如何在不同甚至对立的假说之间做出判断和取舍,这需要基于深厚知识、历史洞见和哲学思考的综合判断力,而AI目前只能提供概率,无法做出这种价值抉择。所谓突变思维,是指如何从一个看似无关的现象中获得启发,提出一个全新的、颠覆现有范式的理论框架,或者说获得“灵感”、“顿悟”。
(徐蓓对本文亦有贡献)
责任编辑:李芳芳
设计排版:卢一凡
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