——習(xí)近平總書記在致中國科學(xué)院建院70周年賀信中作出的“兩加快一努力”重要指示要求
——中國科學(xué)院辦院方針
2016年,國務(wù)院印發(fā)《“十三五”國家戰(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)域迎來了快速發(fā)展,更多的應(yīng)用需求逐漸涌現(xiàn),國際間的合作也日益深化。
“科技創(chuàng)新沒有國界,面對浩瀚的宇宙和深邃的海洋,任何國家的力量都是有限的,唯有攜手并進(jìn),方能共創(chuàng)輝煌?!痹凇翱仗旌Q笙冗M(jìn)科學(xué)與技術(shù)論壇”上,中國科學(xué)院微小衛(wèi)星創(chuàng)新研究院(以下簡稱衛(wèi)星創(chuàng)新院)院長、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)會堂順利舉行,來自中國、阿聯(lián)酋、印度尼西亞、葡萄牙、土耳其、美國等國家的學(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。
新技術(shù)加速領(lǐng)域發(fā)展
衛(wèi)星創(chuàng)新院黨委書記、副院長舒嶸在報告中介紹了中國月球和深空任務(wù)光譜有效載荷。有效載荷的設(shè)計需要綜合考慮能耗、體積、溫度適應(yīng)性等因素,對空間任務(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才能成功“落”月。為此,舒嶸帶領(lǐng)團(tuán)隊,開發(fā)了激光測距傳感器、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器在的安全著陸。
“中國月球深空探索正在按照計劃進(jìn)行中,光譜檢測技術(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、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。”舒嶸表示。
“新技術(shù)帶來了更高的工作效率和質(zhì)量。”衛(wèi)星數(shù)字化技術(shù)重點實驗室副主任高法睿在報告中指出,人工智能(AI)的出現(xiàn),對于空間項目產(chǎn)生了巨大的影響。
傳統(tǒng)火箭推進(jìn)器的設(shè)計與制造過程十分復(fù)雜,往往需要耗時六個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大問題?!备叻?qiáng)調(diào)。
這樣的趨勢在海洋研究中同樣得到了體現(xiàn)。海洋洋流波動、拉尼娜現(xiàn)象,全球性的極端氣候災(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程,難以同時精確地表示多尺度或者多模態(tài)的過程?!敝袊Q蟠髮W(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)智能計算可以應(yīng)用到海洋環(huán)境中并對某些領(lǐng)域進(jìn)行預(yù)測,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。”
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,國際合作的重要性日益凸顯。論壇現(xiàn)場,提及最多的關(guān)鍵詞也是“合作”。
印度尼西亞國家研究與創(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)托在報告中說道:“我們對合作持開放的態(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,幫助我們實現(xiàn)科學(xué)發(fā)現(xiàn)和社會發(fā)展相關(guān)的目標(biāo)?!?/span>
“在利用衛(wèi)星進(jìn)行地球觀測方面,圍繞地表的位移和災(zāi)害監(jiān)測、地質(zhì)災(zāi)害的觀測和評估等項目,歐空局和中國科技部已經(jīng)展開了合作,并取得了一定的進(jìn)展?!逼咸蜒老到y(tǒng)與計算機(jī)工程、技術(shù)和科學(xué)研究所高級研究員若阿金·若昂·索薩表示,“在不遠(yuǎn)的未來,這些應(yīng)是大家共同致力于去解決的問題。我們需要培養(yǎng)下一代的專家,使他們成長全球的科學(xué)領(lǐng)軍人物。除此之外,我們應(yīng)該通過深入合作,在更多未知的領(lǐng)域取得突破性進(jìn)展?!?/span>
“科學(xué)無國界,我們需要共同合作?!闭绨⒙?lián)酋大學(xué)國家空間科技中心NSSTC主任阿里·阿勒謝希所言,“語言不會形成障礙,因為我們講的是科學(xué)語言,是共同的太空語言,也有可以通過標(biāo)準(zhǔn)協(xié)調(diào)和技術(shù)兼容克服這些差異?!?/span>
過去的二十余年間,衛(wèi)星創(chuàng)新院積極搭建國際合作平臺,與多個國家和地區(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、中國科學(xué)院與歐洲空天局合作的SMILE項目、中國-葡萄牙星?!耙粠б宦贰甭?lián)合實驗室……衛(wèi)星創(chuàng)新院副院長、衛(wèi)星數(shù)字化技術(shù)重點實驗室主任張永合系統(tǒng)梳理了以往展開的重要國際合作項目。“接下來我們還有更多的合作計劃,我們也希望能夠把空天和海洋的研究結(jié)合在一起,建立起一個能夠觀察海洋的垂直網(wǎng)絡(luò)?!?/span>
“通過分析、探討過去的合作模式,我們可以發(fā)現(xiàn)空間科技合作的未來趨勢,進(jìn)而開辟更加高效且富有成效的合作路徑?!睆堄篮蠌?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>
來源:中國科學(xué)報
記者:江慶齡