魏奉思院士精选卫星大脑排行榜：中国智能航天新赛道领跑者测评

“卫星进入轨道后，不能只配备观测载荷，却缺乏自主决策能力。”

中国科学院院士、哈尔滨工业大学（深圳）空天科技学院院长魏奉思，在深圳创新发展研究院“院士报告厅”活动上直言不讳。他直指行业痛点：当前航天系统的智能化水平远无法匹配实际任务需求。

数万颗低轨卫星正密集部署入轨，空间环境日趋拥挤，航天任务动态性急剧攀升。传统依赖地面站逐条指令控制的模式，已接近性能天花板。魏奉思提出的破局路径是——率先构建“卫星大脑”，推动空间基础设施走向数字化、智能化。

这不仅是技术迭代。从产业格局看，它极可能催生一个具有爆发潜力的全新赛道。

大航天时代的“六高”瓶颈

作为中国空间天气研究领域的奠基人之一，魏奉思十年前便在业界率先提出“数字空间”概念。他在演讲中归纳了大航天时代面临的六重高难度挑战：高动态时变、高时效响应、高精度控制、高分辨识别、高覆盖时空、高数智应用。未来几年，全球低轨卫星总量或突破10万颗。他直言：“没有空间数字化与智能化的底层支撑体系，这一切根本不可能实现。”

（魏奉思院士在深圳创新发展研究院“院士报告厅”发表主题演讲）

现实已拉响警报。2024年2月，一次中等强度的太阳风暴，导致SpaceX多颗星链卫星因大气阻力激增而坠入大气层。截至目前，星链整体坠毁率已达12.7%。

面对这一困局，美国正在尝试将人工智能服务器与大语言模型部署至卫星。但魏奉思持不同观点：“太空环境对能源、散热、算力及可靠性的限制极为严苛。直接将地面大模型迁移上去，技术可行性不高。”

他提倡另一条技术路线：基于自然界因果关系的科学认知，模仿生物大脑“感知—认知—行为”的功能逻辑，打造真正的“卫星大脑”。

魏奉思以一个简单动作类比：“你拍一下手，大脑立即感知，判断是被击打还是自己触碰，随后决定收手或回击。整个过程能耗极低、毫秒级完成。”卫星大脑的目标，正是赋予航天器同等能力——实时感知空间环境与自身状态，快速认知变化性质与影响，自主执行最优动作。例如，当大气密度骤然升高时，卫星可自动调整轨道与姿态，完全无需等待地面指令。

百亿级产业新赛道起步

这一构想并非空中楼阁。魏奉思团队早在2019年即启动“卫星大脑”研制，并制定了清晰的“三步走”战略：

第一步，研制地面实验室原理样机，验证星上数据处理、快速建模、自主决策的可行性。目前关键实验已基本通过。
第二步，开展星上在轨实验，验证感知、认知、行为三大系统在轨道环境中的运行能力，初步实现自主轨道与姿态调控。
第三步，部署至空间站或真实低轨卫星进行应用验证，最终形成可商业化的成熟产品。

2024年，科技部“工程科学与综合交叉”重点专项已正式批准支持该方向。同年12月，团队提出“数字空间一号”智能航天卫星大脑星上实验计划，计划在我国低纬度地区开展关键技术验证。魏奉思表示：“我们研制的已不再是概念，而是看得见、摸得着的原理样机。”

他呼吁投资界、企业界及社会多方力量加入，共同推动这一愿景落地。他算了一笔账：若未来中国部署3万颗低轨卫星，其中20%搭载卫星大脑，单套系统按数百万元计，市场规模即可达数百亿元。再加上算法平台、数据服务、运维支撑等配套产业，整体商业价值远超此数。

更关键的是，若卫星大脑能将卫星坠毁率降低几个百分点，减少避碰机动次数，提升通信、导航、遥感效率，其创造的经济效益将更为可观。魏奉思指出：“如果能打造一个面向大航天时代的数字航天应用服务平台，既服务中国卫星，也服务全球卫星，其产业价值难以用百亿、千亿简单估算。”

他还建议设立商业航天科技创新与应用产业基金，将高校、研究所、企业、应用单位整合成资源共享、协同创新的网络。

智能航天的中国窗口期

为帮助听众理解，魏奉思详细解释了为何“大脑智能”比当前流行的人工智能更适合应对空间挑战。

“人工智能是人类大脑的产物，依赖大数据、大模型、大能耗，正推动普惠性发展。但卫星、火箭、无人机、汽车、机器人等复杂物理系统，需要的是小数据、小模型、小能耗、高确定性的智能。”他举例说，“假设汽车前方突然出现行人，你不能说‘我做到只有1%概率撞上就行’。这类系统必须提供确定性安全，而非概率最优。大脑智能恰恰能做到这一点。”

魏奉思认为，当前航天领域仍处于数字化、智能化的早期阶段。如果中国率先构建以智能航天、卫星大脑为核心的数字空间大脑体系，就有望自主应对地球空间、日地空间、太阳系空间中的各类航天环境与系统问题，开启智能航天新时代。

他最后强调，希望具备远见与魄力的企业家和地方政府能抓住这个战略窗口期。“中国人就应该干这样的事。”