出品/星动无极
11月15日,上海市天基智能前沿方向建设暨卫星星座发布会在上海举行,华东师范大学牵头发布的"量天星座"正式亮相。按公布规划,这一星座由200余颗低轨高光谱卫星组成,2030年前后完成组网,建成集通信、遥感、计算于一体的空天信息智能监测星座。与星座计划同步揭牌的,是首颗自主研发的高光谱先导星"华师-科达星",该星定于12月发射。
发布会现场的署名名单包括褚君浩、胡事民、蒋昌俊、俞志明、张文军五位院士,以及华东师范大学党委书记顾红亮、东太空航天董事长李强等合作方代表。华东师大信息与电子工程学院院长熊红凯介绍,先导星在覆盖可见光、近红外光谱段的基础上,实现对地米级空间分辨率观测,相机载荷重量小于30公斤。三个指标里,最容易被忽略的是重量:高光谱相机的难点从来不是能不能分光,而是在把入射光拆成上百条窄带之后,还能把体积、重量和功耗压到一颗小卫星可以承受的范围内。
高光谱与常见的多光谱遥感不是一回事。多光谱卫星通常只有几个到十几个波段,能回答"这里有一块田、一个湖、一片林子";高光谱把同一束光拆成几十条到上百条极细的谱段,每种物质都有相对独特的光谱曲线,健康的水稻、缺水的水稻、受虫害的水稻在曲线上并不相同。这套能力对应的是成分与状态判断,而不是地物分类。代价是数据量:波段越多,单景数据越大,星上存储、下传带宽和地面处理链条的压力同步上升。
量天星座给出的解法是把处理搬到天上。按规划,后续卫星将配备国产星上智能算力芯片,团队研发的深度学习与高光谱大模型直接部署在卫星端,实现"在轨实时处理、星上智能识别、信息直达用户",病虫害预警、火点坐标或水质异常告警可以不经地面中转直接下发终端。星座依托"6G空天地感知-通信-计算一体化"技术,用星间激光与太赫兹链路加星地宽带网络承担通信,把200颗低轨卫星与低空无人机、地面智能巡检站网连接起来。这一路径被概括为从"天数地算"转向"天数天算"。
把算力放上卫星,工程上要过四道关:供电、散热、抗辐照和星间通信。算力提升必然带来功耗与热控需求上升,对芯片与核心部组件的等级要求随之抬高;辐照环境下的器件选型会牺牲一部分性能余量;多星协同还要求链路在动态拓扑下保持稳定。这些约束决定了"星上算力"在很长时间里只能承担筛选与初判,复杂反演仍需回传地面。
星座规模带来的另一个变化是重访周期。单颗高光谱卫星幅宽有限,全球任一点的重访间隔以天计;通过多轨道面组网与多星协同,规划目标是把重访周期从数天压缩到小时级甚至分钟级。对农业和生态监测这类场景,重访频率直接决定可用性——作物病害的窗口期往往只有几天,看得见但看得太晚,数据就没有决策价值。
下游用户已经出现在发布会上。先导星与北大荒农业股份有限公司等合作,面向北大荒现代化大农业典型产区开展观测,监测作物长势、叶绿素及养分状况;在长三角,这一系列卫星针对水体与河口,监测污染、赤潮水华、叶绿素及悬浮泥沙浓度变化,服务航道维护、河口生态修复与湿地植被保护。相关数据产品计划通过开放平台,向科研机构与行业用户提供定制化服务。
从一颗先导星到200颗组网,中间隔着的不是卫星数量,而是制造节拍与数据生意。高光谱卫星的单星成本、批产一致性、在轨定标精度决定了数据能不能被行业当成生产工具使用;数据产品的定价方式、交付时效与行业接口,决定了这颗星最终是科研资产还是商业资产。华东师大把星座列入上海市"天基智能"前沿方向,并布局十五五"通算智能"重点领域,路径上是先立技术标杆、再谈规模运营。
上海为这类项目提供了制度接口。星座被列入上海市“天基智能”前沿方向,同时布局十五五“通算智能”重点领域,意味着研发投入、试验条件与数据开放有市级层面的支撑。参与发布的合作方中,东太空航天作为企业方出现,指向的是星座的工程实现与后续运营——高校牵头做技术源头,企业承接制造与运营,这是国内商业遥感星座常见的分工方式。
12月的先导星发射会是第一个可验证的节点:相机能否在轨稳定工作、数据能否按标准产品交付、星上处理能否达到宣称的时效,都要在那之后才有答案。遥感行业过去十年的经验是,星座的故事容易讲,难的是把每一景数据卖出去、并且卖出复购。200颗高光谱卫星的规划,把这个问题放大了两个数量级。

