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作为国内首颗空间碎片监测商业卫星,“甘德一号01星”此前因追踪并记录SpaceX“猎鹰9号”火箭残骸撞击月球的轨迹引发行业关注。这颗搭载星上AI算力、主打“天感天算”的卫星,填补了国内商业天基碎片监测空白。
“空间碎片监测与态势感知服务,是整个太空经济大产业的基础。”国际宇航科学院(IAA)院士、中国遥感应用协会理事长、国家航天局原副局长罗格在甘德星座首星出征仪式上表示,“没有精准的感知,就没有安全的轨道,再宏伟的星座、再繁荣的太空经济都是空中楼阁”。
在轨道资源日趋拥挤、巨型星座批量组网背景下,以AI赋能为核心路径的空间碎片治理,正在从远期构想转向产业刚需,由遨天科技抓总建设的甘德星座,正成为我国自主可控太空交管体系的重要载体。
甘德“巡天记”
甘德一号01星由梁溪空天科技集团与遨天科技合作共建。今年7月24日清晨,卫星搭乘中科宇航力箭一号运载火箭顺利进入预定轨道,成为国内首颗商业空间碎片监测卫星,也正式拉开甘德星座组网建设的序幕。
甘德一号01星出圈的“成名作”,是全程追踪“猎鹰9号”火箭残骸撞击月球前最后一周时间里的行动轨迹。专业机构此前预测,这枚重达4吨的火箭残骸撞击月面时,会形成直径20—30米的新生陨石坑,同时激起可被天文设备捕捉的尘埃羽流,对研究月球撞击物理过程、月壤喷射规律以及未来月球探测任务都有重要科学价值。
“01星的核心设计使命是服务太空交通管理,开展地球轨道空间碎片监测,并非面向月球深空观测研制。”遨天科技卫星应用总体工程师向记者表示,这次跨越数十万公里远距离跟踪撞月残骸,是一次超出既定任务边界的考验,也为刚拉开序幕的星座组网提供了第一份单星实战样本。
面对这颗亮度极暗的深空漂流目标,甘德星座地面团队与中国科学院紫金山天文台协同攻关,成功从图像中识别出这枚暗弱的残骸。此后,双方又基于天地基观测数据开展联合轨道计算,给出了撞击时间与撞击位置的预报。最终在2026年8月5日的14∶35分前后,火箭撞击月球表面,预报时间与美国NASA公布的撞击时间仅相差5秒。
在轨运行近百天,卫星已经完成多轮常态化巡天任务,积累了海量在轨观测数据。据介绍,依托积累的一大批原始观测素材,星上AI自主完成天文定位、航迹关联等工作,为后续编目和应对太空突发事件筑牢数据根基。
从一颗星到一张网,01星积累的原始观测素材与星上AI处理经验,正是甘德星座后续批量组网要复制和放大的底座。
太空凯斯勒效应
欧洲航天局(ESA)统计数据显示,截至2026年11月2日,全球在轨卫星约19610颗,其中仍在工作的约15800颗;空间监测网络持续跟踪并编目的空间物体约47360个。监测目录之外,还有数量庞大的空间物体。
依据ESA的MASTER-8模型估算,以2026年2月为参考时点,大于10厘米的在轨空间物体约68450个,大于1厘米、至10厘米的空间碎片约150万个,大于1毫米、至1厘米的碎片约2.3亿个。在轨空间物体持续爆发式增长,正在把太空交通管理从行业预案,转变为全产业不得不直面的现实刚需。
“空间碎片与在轨卫星的轨道可预测性,存在很大区别。”前述工程师向记者解释,空间碎片不会自主机动,只要掌握初始轨道参数,就可以完成3至7天的轨道预测与碰撞预警;但现役卫星普遍具备轨道机动能力,机动动作由运营商自主调度,外界无法预判机动时机与机动方向,“必须依靠时效性越来越强的观测来捕捉卫星机动动作,再快速修正轨道参数,才能精准研判交会风险”。
公开统计显示,自航天时代开启以来,全球已记录280余起在轨爆炸、解体与碰撞碎裂事件,其中包括多起一次性产生上千块以上可编目碎片的事件。“一片雪花可能引发整个雪山崩塌,太空中存在类似的凯斯勒效应。”业内人士表示,一次碰撞产生的碎片可能会影响到其他卫星,最终可能导致连锁碰撞,“如果不对轨道环境加以管控、航天器不做规避机动,任由态势发展,就可能发生严重连环碰撞”。
遨天科技相关负责人告诉记者,太空交通管理已经从单星、单运营商的个体安全保障,升级为跨主体协同的全域系统工程。谁能够率先掌握整片太空的实时交通全貌,谁就能在碰撞规避、发射窗口选择、离轨路径规划中占据主动权。正是这种从“自扫门前雪”到“俯瞰全域”的需求变化,推动天基空间态势感知从科研配套业务迈入刚需阶段。
在这个赛道的竞争已经开始,今年8月24日,SpaceX在小型卫星会议上发布全新SpaceSafety平台,该平台可以观测跟踪约16500个物体、对单个目标每小时最多观测约10次。观测完成后5分钟内即可更新轨道参数,大幅提升机动卫星的轨道更新效率。
“它能降低低轨密集星座碰撞风险,惠及所有参与的运营商。”前述负责人直言,太空态势感知属于航天安全核心能力,无法依靠外部平台采购获得,必须坚持自主可控,搭建属于自主可控的天基监测网络。
推进轨道空间碎片治理
《国家航天局推进商业航天高质量安全发展行动计划(2025—2027年)》中明确提到,充分利用国有和商业监测设施、天基管控系统,建设和维护空间碎片自主编目动态数据库,开展空间碎片数据信息共享应用、空间碎片跟踪监测和风险研判,支撑商业航天器在轨碰撞预警处置、突发事件应急响应。
作为国内天基空间碎片监测领域的链主企业,遨天科技规划打造总计120颗卫星的甘德星座,分三期分步实施组网建设,AI能力随星座迭代持续升级。其中一期由14颗卫星组成,计划在2027年10月前完成部署,实现全天域高时效空间目标探测编目;二期规划36颗卫星,进一步拓展高分辨率成像、特殊环境综合监测能力;三期70颗卫星将全面落地AI智能体系,功能扩展至空间碎片清除与在轨服务。
“AI技术正全面渗透和赋能人类社会各领域,算力、算法、数据这三大要素都已经或即将在太空领域形成较好的基础,预示着AI驱动空间碎片环境治理将有着重大的战略价值和广阔的创新与应用空间。”遨天科技相关负责人列举了人工智能驱动空间碎片环境治理的5项场景:天地一体化碎片精准监测、航天器防护结构优化设计、在轨撞击感知与健康诊断、低成本高危空间碎片移除、星上自主感知和主动规避等。
据了解,星载AI计算机依托智能算法,卫星无需地面频繁干预,即可灵活执行常态巡查、应急响应与快速跟踪任务。配合遨天科技自主研发的多款新型推进系统,这颗卫星拥有极其灵活的“太空走位”能力,可实现跨轨道机动,完成近距离观测等复杂在轨任务。
放眼整个产业,商业天基态势感知赛道才刚刚起步。美国LeoLabs依托地基相控阵雷达网络,维护近地轨道2.5万个目标商业编目;Slingshot依靠全球20余个站点、150多台光学传感器,搭建起覆盖低轨至地球同步轨道的监测网络。而国内商业天基光学监测体系尚处在建设初期,以甘德星座为代表、主打星上AI处理的路线,走出一条差异化自主路线。
“空间态势感知既是航天器运营方开展交会评估与避碰机动的前提条件,也是外空交通管理与协调制度构建的技术支撑。”北京理工大学空天政策与法律研究院院长王国语向记者表示,商业航天正在成为各国建设空间态势感知系统的重要力量。他同时认为,如何多元化的发展国家空间态势感知能力、优化整合国内空间态势感知资源,并与未来外空交通国际协调机制良好衔接,成为各国在太空治理领域面临的共同命题。
另有业内专家向记者表示,“我们还要继续夯实态势感知这一根基,推动全球空间环境治理,让太空经济在安全的轨道上飞得更高、更远。”
(文章来源:证券时报)
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