2016年，國(guó)務(wù)院印發(fā)《“十三五”國(guó)家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》，提出以全球視野前瞻布局前沿技術(shù)研發(fā)，不斷催生新產(chǎn)業(yè)，重點(diǎn)在空天海洋等核心領(lǐng)域取得突破。

多年間，在新技術(shù)加持下，全球范圍內(nèi)的空天海洋領(lǐng)域迎來(lái)了快速發(fā)展，更多的應(yīng)用需求逐漸涌現(xiàn)，國(guó)際間的合作也日益深化。

“科技創(chuàng)新沒(méi)有國(guó)界，面對(duì)浩瀚的宇宙和深邃的海洋，任何國(guó)家的力量都是有限的，唯有攜手并進(jìn)，方能共創(chuàng)輝煌。”在“空天海洋先進(jìn)科學(xué)與技術(shù)論壇”上，中國(guó)科學(xué)院微小衛(wèi)星創(chuàng)新研究院（以下簡(jiǎn)稱衛(wèi)星創(chuàng)新院）院長(zhǎng)、本次論壇主席胡海鷹表示。

9月9日，作為2024浦江創(chuàng)新論壇的分論壇之一，空天海洋先進(jìn)科學(xué)與技術(shù)論壇在上海張江科學(xué)會(huì)堂順利舉行，來(lái)自中國(guó)、阿聯(lián)酋、印度尼西亞、葡萄牙、土耳其、美國(guó)等國(guó)家的學(xué)者齊聚一堂，分享航空、航天、海洋領(lǐng)域的最新研究成果和前沿發(fā)展趨勢(shì)。

新技術(shù)加速領(lǐng)域發(fā)展

衛(wèi)星創(chuàng)新院黨委書記、副院長(zhǎng)舒嶸在報(bào)告中介紹了中國(guó)月球和深空任務(wù)光譜有效載荷。有效載荷的設(shè)計(jì)需要綜合考慮能耗、體積、溫度適應(yīng)性等因素，對(duì)空間任務(wù)成功與否起到了重要作用。

以“嫦娥”系列探月衛(wèi)星為例。中國(guó)的探月工程分“繞、落、回”三步走，其中“落”是關(guān)鍵。月球表面地形復(fù)雜，只有選擇合適的著陸地點(diǎn)才能成功“落”月。為此，舒嶸帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)，開發(fā)了激光測(cè)距傳感器、多普勒激光雷達(dá)導(dǎo)航及落地后使用的可見光和紅外成像儀，從而確保了月球探測(cè)器在的安全著陸。

“中國(guó)月球深空探索正在按照計(jì)劃進(jìn)行中，光譜檢測(cè)技術(shù)在任務(wù)執(zhí)行當(dāng)中起到了非常重要的作用，可用于地質(zhì)探測(cè)、材料和取樣等環(huán)節(jié)，后續(xù)將在更多任務(wù)當(dāng)中起到作用?！笔鎺V表示。

“新技術(shù)帶來(lái)了更高的工作效率和質(zhì)量。”衛(wèi)星數(shù)字化技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室副主任高法睿在報(bào)告中指出，人工智能（AI）的出現(xiàn)，對(duì)于空間項(xiàng)目產(chǎn)生了巨大的影響。

傳統(tǒng)火箭推進(jìn)器的設(shè)計(jì)與制造過(guò)程十分復(fù)雜，往往需要耗時(shí)六個(gè)月才能制備得到初樣。而AI結(jié)合3D打印技術(shù)，目前僅需五天時(shí)間即可得到初樣，大幅縮短了研發(fā)周期?！?D打印技術(shù)在航空航天領(lǐng)域的進(jìn)一步發(fā)展，仍需解決關(guān)鍵材料、AI控制流程和傳感器分析技術(shù)這3大問(wèn)題。”高法睿強(qiáng)調(diào)。

這樣的趨勢(shì)在海洋研究中同樣得到了體現(xiàn)。海洋洋流波動(dòng)、拉尼娜現(xiàn)象，全球性的極端氣候?yàn)?zāi)害都顯示出同海洋環(huán)境的相關(guān)性，海洋環(huán)境預(yù)報(bào)的重要性日益凸顯。

“傳統(tǒng)方法是依賴建模模擬海洋的物理過(guò)程，難以同時(shí)精確地表示多尺度或者多模態(tài)的過(guò)程。”中國(guó)海洋大學(xué)教授聶婕介紹，“由于數(shù)據(jù)取樣的困難，在海洋環(huán)境預(yù)報(bào)領(lǐng)域，很難有成熟的AI模型展示出優(yōu)異的性能?！?/span>

為此，聶婕團(tuán)隊(duì)圍繞AI和多模態(tài)大數(shù)據(jù)，開展了系列工作，開發(fā)了可用于太平洋、印度洋和南海地區(qū)的預(yù)報(bào)模型，并已經(jīng)在漁業(yè)方面進(jìn)行應(yīng)用?！岸嗄B(tài)智能計(jì)算可以應(yīng)用到海洋環(huán)境中并對(duì)某些領(lǐng)域進(jìn)行預(yù)測(cè)，而這需要AI和海洋領(lǐng)域的科學(xué)家進(jìn)行非常深度的跨領(lǐng)域合作?！?/span>

合作謀發(fā)展

隨著空天海洋領(lǐng)域研究深度的不斷加深和應(yīng)用廣度的持續(xù)拓展，國(guó)際合作的重要性日益凸顯。論壇現(xiàn)場(chǎng)，提及最多的關(guān)鍵詞也是“合作”。

印度尼西亞國(guó)家研究與創(chuàng)新局航空航天研究中心負(fù)責(zé)人羅伯特斯·赫魯·特里哈揚(yáng)托在報(bào)告中說(shuō)道：“我們對(duì)合作持開放的態(tài)度，不僅僅是空間科學(xué)領(lǐng)域和合作，也包括海洋領(lǐng)域，我們希望可以找到更好的合作伙伴，幫助我們實(shí)現(xiàn)科學(xué)發(fā)現(xiàn)和社會(huì)發(fā)展相關(guān)的目標(biāo)。”

“在利用衛(wèi)星進(jìn)行地球觀測(cè)方面，圍繞地表的位移和災(zāi)害監(jiān)測(cè)、地質(zhì)災(zāi)害的觀測(cè)和評(píng)估等項(xiàng)目，歐空局和中國(guó)科技部已經(jīng)展開了合作，并取得了一定的進(jìn)展。”葡萄牙系統(tǒng)與計(jì)算機(jī)工程、技術(shù)和科學(xué)研究所高級(jí)研究員若阿金·若昂·索薩表示，“在不遠(yuǎn)的未來(lái)，這些應(yīng)是大家共同致力于去解決的問(wèn)題。我們需要培養(yǎng)下一代的專家，使他們成長(zhǎng)全球的科學(xué)領(lǐng)軍人物。除此之外，我們應(yīng)該通過(guò)深入合作，在更多未知的領(lǐng)域取得突破性進(jìn)展?！?/span>

“科學(xué)無(wú)國(guó)界，我們需要共同合作。”正如阿聯(lián)酋大學(xué)國(guó)家空間科技中心NSSTC主任阿里·阿勒謝希所言，“語(yǔ)言不會(huì)形成障礙，因?yàn)槲覀冎v的是科學(xué)語(yǔ)言，是共同的太空語(yǔ)言，也有可以通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)調(diào)和技術(shù)兼容克服這些差異。”

過(guò)去的二十余年間，衛(wèi)星創(chuàng)新院積極搭建國(guó)際合作平臺(tái)，與多個(gè)國(guó)家和地區(qū)建立了緊密的科研合作關(guān)系。2004年開啟合作的中法天文衛(wèi)星SVOM、中國(guó)科學(xué)院與歐洲空天局合作的SMILE項(xiàng)目、中國(guó)-葡萄牙星?！耙粠б宦贰甭?lián)合實(shí)驗(yàn)室……衛(wèi)星創(chuàng)新院副院長(zhǎng)、衛(wèi)星數(shù)字化技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任張永合系統(tǒng)梳理了以往展開的重要國(guó)際合作項(xiàng)目。“接下來(lái)我們還有更多的合作計(jì)劃，我們也希望能夠把空天和海洋的研究結(jié)合在一起，建立起一個(gè)能夠觀察海洋的垂直網(wǎng)絡(luò)?！?/span>

“通過(guò)分析、探討過(guò)去的合作模式，我們可以發(fā)現(xiàn)空間科技合作的未來(lái)趨勢(shì)，進(jìn)而開辟更加高效且富有成效的合作路徑。”張永合強(qiáng)調(diào)，“迅速發(fā)展的大數(shù)據(jù)、數(shù)字化、AI等新技術(shù)，將持續(xù)為空天海洋領(lǐng)域的研究賦予新動(dòng)能。我們希望以此次論壇為契機(jī)，能夠進(jìn)一步加深我們之間的合作交流，轉(zhuǎn)變以往的理念，積極擁抱新技術(shù)，在交流中碰撞出新的想法，發(fā)展從教育到應(yīng)用的全鏈條合作生態(tài)，產(chǎn)生更多引領(lǐng)性的創(chuàng)新成果?！?/span>

來(lái)源：中國(guó)科學(xué)報(bào)

記者：江慶齡