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IT思維是如何改變航天的?

IT思維是如何改變航天的

  
     《人類簡史》的作者尤瓦爾·赫拉利曾經(jīng)說過,認知是人類前進的唯一武器。那么接下來,我想帶大家來刷新一下商業(yè)航天及太空探索的認知。

  首先我想先從一個人開始講起,他就是埃隆•馬斯克,被譽為“硅谷的鋼鐵俠”。曾是PayPal的創(chuàng)始人,在30歲的時候把PayPal賣了,然后創(chuàng)立了兩個公司,一個叫特斯拉,做電動車及能源。另一個叫SpaceX,太空探索技術(shù)公司。

  他被稱為New space的集大成者,他做了什么事情呢?第一件事情,實現(xiàn)了可回收的火箭。第二個他正在做,要發(fā)射12000顆衛(wèi)星為全球?qū)崿F(xiàn)隨時隨地的WIFI連接。第三個是終極目標,他要把人類變成跨行星的物種,移民火星。

  作為一個互聯(lián)網(wǎng)人,他是怎么跨界到航天,還做得這么成功,甚至開始顛覆這個行業(yè)呢?有很多人總結(jié)了他的成功,我認為用一句話來講就是,他在用IT的思路做航天。

  SpaceX獵鷹用的還是上世紀六七十年代的傳統(tǒng)發(fā)動機,但他用幾個這樣的發(fā)動機組合,通過 IT控制系統(tǒng)實現(xiàn)穩(wěn)定地回收。每一次回收,都能讓成本降低30%,日積月累以后,可能我們進入太空的成本將會指數(shù)級地下降。他把IT領(lǐng)域的摩爾定律帶到了航天,讓這個領(lǐng)域煥發(fā)了極大的活力和空間。

  讓我們來回顧一下,IT和航天的發(fā)展。我們能看到多遠的過去,就可以看見多遠的未來。

  1946年的時候,發(fā)生了兩件大事情,一個是第一臺計算機ENIAC誕生了;另一個是美國“V-2研究委員會”成立,它被譽為現(xiàn)代航天事業(yè)的開端。

  
      20年后,科學界又很巧合發(fā)生了兩件大事,一個是互聯(lián)網(wǎng)的前身——阿帕網(wǎng)誕生;另一個就是阿波羅登月,到目前為止依然是人類歷史上最為震撼的一次突破。此后,人們對這兩個領(lǐng)域都抱有很多的幻想。IT是讓這個世界變得更美好,而航天則是去尋找更多這樣美好的世界。

  半個世紀過去后,IT深刻改變了我們生活的方方面面。而航天呢,卻依然高高在上,只有少數(shù)的人參與,可遠觀而不可近玩焉。

  1946年的時候,火箭的成本還沒有計算機高,但隨著計算機技術(shù)快速迭代,成本不斷下降,現(xiàn)在一枚火箭的成本卻高于一萬臺高性能筆記本,與此同時,一些衛(wèi)星的的運算能力卻不及智能手機。這是為什么呢?

  我們總結(jié)了一下,IT行業(yè)的發(fā)展是由很多有活力的創(chuàng)業(yè)企業(yè),甚至在車庫成立的這些小公司來引領(lǐng)趨勢和潮流,它有摩爾定律快速迭代,全民參與,不斷地形成產(chǎn)業(yè)鏈和應用的生態(tài)。

  而航天呢?依然是由政府或者大公司在主導,成本極其高,進入的風險和試錯的成本很大,很少有創(chuàng)業(yè)公司在這個領(lǐng)域進行嘗試。

  SpaceX的價值就在于,它讓大家看到了一個創(chuàng)業(yè)公司也可以做航天,它引領(lǐng)著我們進入了一個新的太空時代。整個硅谷,很多人都投身到了這個領(lǐng)域。

  比如說貝佐斯創(chuàng)立了Blue Origin,每年從亞馬遜賣出價值10億美金的股票,來投資他的航天夢想;微軟的聯(lián)合創(chuàng)始人在做太空旅行公司;谷歌的創(chuàng)始人致力于太空資源的開發(fā)。很多人投資這個領(lǐng)域,僅僅是為了情懷嗎?我相信是有的。但如何通過應用來獲得可持續(xù)發(fā)展呢?

  航天領(lǐng)域做了大量技術(shù)轉(zhuǎn)化,比如我們今天所用到的數(shù)碼相機、尿不濕、真空包裝的產(chǎn)品,都是從航空技術(shù)轉(zhuǎn)化過來的。那么航天在與IT相關(guān)的領(lǐng)域,用得最多的就是衛(wèi)星應用。

  中國有個成語叫天羅地網(wǎng),在我看來,衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)與地面網(wǎng)絡(luò)的應用一直在互相博弈。

  在上個世紀六七十年代,天網(wǎng)蓋過了地網(wǎng)。GPS只用24顆衛(wèi)星,就能為人們提供隨時隨地的導航。到了上個世紀90年代,提供移動通信服務的不止有地面基站,也有低軌星座,如摩托羅拉的“銥星”。但是,地面的光纖網(wǎng)絡(luò)取得了快速的發(fā)展,成本極大地下降,天網(wǎng)和地網(wǎng)的距離被極大地拉開,地網(wǎng)獲得了勝利。

  馬上進入的5G的時代會是怎么樣呢?我認為不是誰戰(zhàn)勝誰,而是天網(wǎng)加地網(wǎng)的融合。

  地網(wǎng)在人口密集的區(qū)域有它的優(yōu)勢,但是在以全球的視野來看,地面基站覆蓋的區(qū)域,不足地球表面的10%。全球70多億人口當中,沒有接入互聯(lián)網(wǎng)的人至少有35億。而未來是一個萬物互聯(lián)的時代,因此我們要用衛(wèi)星的優(yōu)勢,來提升IT的維度和高度,從而實現(xiàn)融合和互補,這就是天地一體化的未來。

  SpaceX發(fā)布星鏈計劃,用12000顆衛(wèi)星來實現(xiàn)低成本的互聯(lián)網(wǎng)連接服務,這是增強寬帶。那我們在做的是什么呢?窄帶物聯(lián),用72顆衛(wèi)星構(gòu)建覆蓋全球的低軌小衛(wèi)星星座,來實現(xiàn)全球范圍內(nèi)的物聯(lián)網(wǎng)通信。

  我們可以再把視線拉開一點??匆幌逻@張照片,這是當時阿波羅工程的航天員在月球上拍攝的,叫地升地落,就像地球看日出日落一樣。天文學家卡爾•薩根說,我們的星球只是在這被漆黑包裹的宇宙里一粒孤單的微粒而已。我們所有的喜怒哀樂,愛恨情愁都是發(fā)生在這一粒微塵上,如果我們發(fā)生什么災害,我們可預見的未來,是沒有人來救我們的。

  從另外一個角度來看,埃隆•馬斯克說,我們有可能是生活在一個虛擬的游戲或者是世界里面,我們生活在真實世界的概率只有10億分之一。

  那大家想一想,我們要不要好奇一下,我們到底生活在一個什么樣的環(huán)境當中?去看一看外面到底是什么?未來會走向何方?

  我們肯定要走出地球去看一眼,可能有很多方向,移民火星、太空采礦、星際旅行,甚至是尋找第二個地球,讓我們的人類文明得以延續(xù)。這些我們目前可能都預測不了,但是有一點我可以肯定,航天的技術(shù)會跟IT技術(shù)或者AI,一起攜手走向未來,只有這樣我覺得人類才有機會走出地球。

  以前“十年一箭,五年造一顆衛(wèi)星”。將來,運用了各種前沿技術(shù)的衛(wèi)星工廠,每天可以生產(chǎn)3到4顆衛(wèi)星,通過批量化和智能化來降低航天器成本。

  衛(wèi)星加AI的應用,也是未來的一個趨勢。以前是通過衛(wèi)星拍照,傳回地面進行識別。未來的衛(wèi)星可以直接用AI芯片完成在軌識別,從“天空之眼”變成“天空之腦”。

  還有一個比較熱門的討論,未來可以使用低成本的小衛(wèi)星,進行小行星的探測,方式類似于自動駕駛技術(shù)。探測小行星的目標可能有鉑金小行星采礦、小行星撞擊防御、雙體小行星科學探測。

  如果有這三個目標讓大家選擇,我想應該會有人選擇鉑金小行星,NASA曾估測過一顆鉑金小行星的價值,大概5.4萬億美元。

  這也是我們未來有可能嘗試的。發(fā)射一顆小衛(wèi)星去探測鉑金星,大概要飛三年的時間,才能靠近這個小行星,然后再用一年的時間去伴飛它,把它進行三維的構(gòu)建,最后懸停在它上面,大概整個過程需要四年的時間。

  這個行業(yè)跟互聯(lián)網(wǎng)不一樣,互聯(lián)網(wǎng)公司可以在三四年內(nèi)上市,航天可能僅僅是發(fā)射了一顆小衛(wèi)星。所以干航天這行,要有耐心,當成是一場馬拉松。

  我們看一個更有耐心的,1977年發(fā)射的旅行者1號。它在飛離太陽系邊緣的時候,拍下這張著名的照片“暗淡藍點”。照片圈起來的那個點,就是我們所在的位置,地球。在這個背景下,它就好像是一個像素。

  如果以這樣的速度穿越銀河系,它大概需要幾千萬年。因此,科學家設(shè)想了一種可以自我復制的探測器。要探測一個星系有沒有文明,就先發(fā)射一個這樣的探測器過去。如果發(fā)現(xiàn)文明,它就會把信號傳回來,否則它會就地取材,3D打印一個同樣的自己,然后飛向更相近的星球。以此裂變下去,這可能是速度最快的方法,來探測我們現(xiàn)在的這個世界,我們所在的宇宙。我們是不是孤獨的?宇宙中有沒有生命?地外有沒有文明?

  這就是我想講的,即要有航天技術(shù)的突破,也要有人工智能等技術(shù)的輔助,我們才能夠走向人類非凡的未來。

  謝謝大家!

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