中国科学院院士、哈尔滨工业大学(深圳)空天科技学院院长魏奉思在深圳创新发展研究院院士报告厅活动中提出,中国应率先构建卫星大脑体系,探索空间数字化与智能化融合的新路径。他强调,这一战略不仅是空间技术的升级方向,更可能催生百亿级规模的全新产业生态。
作为中国空间天气研究领域的先驱,魏奉思十年前便在国际上首倡数字空间概念。他指出,当前大航天时代面临六大核心挑战:高动态时变环境、高时效响应需求、高精度控制要求、高分辨识别能力、高覆盖时空范围以及高数智应用水平。据预测,未来五年全球低轨卫星数量将突破十万颗,这一趋势对空间智能技术提出了迫切需求。
2022年SpaceX星链卫星的遭遇为行业敲响警钟。当年2月,一场中等强度的太阳风暴导致大气阻力骤增,多颗星链卫星因此坠毁,使该系统累计坠毁率攀升至12.7%。面对这一困境,美国尝试将地面人工智能系统直接移植到卫星平台,但魏奉思团队通过研究指出,太空环境对能源供应、散热效率、算力配置和系统可靠性存在极端限制,传统人工智能方案难以适应空间应用场景。
魏奉思提出"卫星大脑"技术路线,其核心在于构建基于因果关系认知的智能系统。该方案借鉴生物大脑的感知-认知-行为闭环机制,使航天器具备自主环境感知、变化性质判断和最优决策能力。例如当卫星遭遇突发大气密度变化时,系统可自动调整轨道参数和飞行姿态,无需依赖地面指令传输。
这项创新已进入实质性研发阶段。魏奉思团队于2019年启动"三步走"战略:首期完成地面实验室原理验证,二期开展星载系统在轨测试,三期通过空间站或真实卫星平台实现商业化应用。2022年,科技部工程科学与综合交叉重点专项已对该项目给予立项支持。
市场前景分析显示,若中国部署3万颗低轨卫星中有20%搭载卫星大脑系统,按每套数百万元计算,将形成数百亿级硬件市场。若叠加算法开发、数据服务、运维平台等配套产业,整体市场规模有望突破千亿。魏奉思特别强调,空间智能系统需要的是"小数据、小模型、小能耗"的高确定性解决方案,这与地面人工智能的"大数据、大模型、大能耗"模式存在本质区别。
当前全球航天智能化尚处初级阶段,中国若能率先建立以卫星大脑为核心的数字空间体系,不仅将掌握空间技术发展的主动权,更可能引领新一轮航天产业变革。这项战略构想已引发学界和产业界的广泛关注,其技术路线和商业模式正在引发深入讨论。






