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2016年，國務院印發(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研發(fā)，不斷催生新產(chǎn)業(yè)，重點在空天海洋等核心領域取得突破。

多年間，在新技術加持下，全球范圍內的空天海洋領域迎來了快速發(fā)展，更多的應用需求逐漸涌現(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，方能共創(chuàng)輝煌。”在“空天海洋先進科學與技術論壇”上，中國科學院微小衛(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，空天海洋先進科學與技術論壇在上海張江科學會堂順利舉行，來自中國、阿聯(lián)酋、印度尼西亞、葡萄牙、土耳其、美國等國家的學者齊聚一堂，分享航空、航天、海洋領域的最新研究成果和前沿發(fā)展趨勢。

新技術加速領域發(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光譜有效載荷。有效載荷的設計需要綜合考慮能耗、體積、溫度適應性等因素，對空間任務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”是關鍵。月球表面地形復雜，只有選擇合適的著陸地點才能成功“落”月。為此，舒嶸帶領團隊，開發(fā)了激光測距傳感器、多普勒激光雷達導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行中，光譜檢測技術在任務執(zhí)行當中起到了非常重要的作用，可用于地質探測、材料和取樣等環(huán)節(jié)，后續(xù)將在更多任務當中起到作用。”舒嶸表示。

“新技術帶來了更高的工作效率和質量。”衛(wèi)星數(shù)字化技術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)火箭推進器的設計與制造過程十分復雜，往往需要耗時六個月才能制備得到初樣。而AI結合3D打印技術，目前僅需五天時間即可得到初樣，大幅縮短了研發(fā)周期。“3D打印技術在航空航天領域的進一步發(fā)展，仍需解決關鍵材料、AI控制流程和傳感器分析技術這3大問題。”高法睿強調。

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害都顯示出同海洋環(huán)境的相關性，海洋環(huán)境預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。”中國海洋大學教授聶婕介紹，“由于數(shù)據(jù)取樣的困難，在海洋環(huán)境預報領域，很難有成熟的AI模型展示出優(yōu)異的性能。”

為此，聶婕團隊圍繞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)的預報模型，并已經(jīng)在漁業(yè)方面進行應用。“多模態(tài)智能計算可以應用到海洋環(huán)境中并對某些領域進行預測，而這需要AI和海洋領域的科學家進行非常深度的跨領域合作。”

合作謀發(fā)展

隨著空天海洋領域研究深度的不斷加深和應用廣度的持續(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責人羅伯特斯·赫魯·特里哈揚托在報告中說道：“我們對合作持開放的態(tài)度，不僅僅是空間科學領域和合作，也包括海洋領域，我們希望可以找到更好的合作伙伴，幫助我們實現(xiàn)科學發(fā)現(xiàn)和社會發(fā)展相關的目標。”

“在利用衛(wèi)星進行地球觀測方面，圍繞地表的位移和災害監(jiān)測、地質災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，并取得了一定的進展。”葡萄牙系統(tǒng)與計算機工程、技術和科學研究所高級研究員若阿金·若昂·索薩表示，“在不遠的未來，這些應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領軍人物。除此之外，我們應該通過深入合作，在更多未知的領域取得突破性進展。”

“科學無國界，我們需要共同合作。”正如阿聯(lián)酋大學國家空間科技中心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語言，是共同的太空語言，也有可以通過標準協(xié)調和技術兼容克服這些差異。”

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系。2004年開啟合作的中法天文衛(wèi)星SVOM、中國科學院與歐洲空天局合作的SMILE項目、中國-葡萄牙星海“一帶一路”聯(lián)合實驗室……衛(wèi)星創(chuàng)新院副院長、衛(wèi)星數(shù)字化技術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合在一起，建立起一個能夠觀察海洋的垂直網(wǎng)絡。”

“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，進而開辟更加高效且富有成效的合作路徑。”張永合強調，“迅速發(fā)展的大數(shù)據(jù)、數(shù)字化、AI等新技術，將持續(xù)為空天海洋領域的研究賦予新動能。我們希望以此次論壇為契機，能夠進一步加深我們之間的合作交流，轉變以往的理念，積極擁抱新技術，在交流中碰撞出新的想法，發(fā)展從教育到應用的全鏈條合作生態(tài)，產(chǎn)生更多引領性的創(chuàng)新成果。”

來源：中國科學報

記者：江慶齡