近期，我國深度求索（DeepSeek）公司推出的人工智能產(chǎn)品在全世界引發(fā)了巨大關(guān)注，很可能深刻地改變?nèi)斯ぶ悄艿臉I(yè)界生態(tài)，加速技術(shù)迭代進(jìn)步。而人工智能在航天領(lǐng)域應(yīng)用同樣日益廣泛，預(yù)計(jì)載人航天事業(yè)將在多方面受益。

未來，載人航天事業(yè)將在近地軌道、地月空間乃至更遙遠(yuǎn)的深空環(huán)境中全面發(fā)力，這其中人工智能有望起到怎樣的作用？簡(jiǎn)單地說，人工智能將驅(qū)動(dòng)無人裝備，在一些場(chǎng)合將人類完全“解放”出來，同時(shí)在另一些場(chǎng)合配合人類更加安全、高效地完成復(fù)雜工作。

需要明確的是，在航天任務(wù)中，目前最強(qiáng)大的人工智能也不可能支持無人裝備完全取代人類工作。某些觀點(diǎn)提出，“人工智能飛速進(jìn)步使航天員不必飛天”，這顯然過于樂觀了。

智慧飛行器“小航”協(xié)助中國航天員工作

因?yàn)槿斯ぶ悄茉谔仗剿魅蝿?wù)中的核心職責(zé)并非寫文章、聊天、畫圖，也不是生成代碼、寫論文，而是在極其惡劣的情況下控制機(jī)器設(shè)備正常運(yùn)行，屬于人工智能在工業(yè)控制領(lǐng)域的一種極限應(yīng)用。

這意味著，對(duì)于航天人工智能的第一要求不是智能化、創(chuàng)造性水平極高，而是工作的穩(wěn)定性與可靠性。在太空探索中，不可預(yù)知的情況時(shí)有發(fā)生，迫切需要人類運(yùn)用聰明才智判斷形勢(shì)、確定方案、采取行動(dòng)。在當(dāng)前的技術(shù)水平下，人工智能只能在人類給定的知識(shí)范圍內(nèi)執(zhí)行各種深度不一的“加工”任務(wù)，而應(yīng)對(duì)緊急意外事件時(shí)未必管用。除非航天員或地面操作者因特殊情況難以勝任崗位，否則，不能奢望人工智能“接班”。

另外，高水平人工智能產(chǎn)品的背后是強(qiáng)大的云存儲(chǔ)、云計(jì)算和高速通信網(wǎng)絡(luò)支持，必要時(shí)還需要硬件指標(biāo)相當(dāng)高的超級(jí)計(jì)算機(jī)運(yùn)行服務(wù)器。相比之下，航天器應(yīng)用的宇航級(jí)芯片為了確保抗輻射加固性能，需要設(shè)置一定的隔離層，加上宇航級(jí)芯片的線距往往比地球上設(shè)備使用的芯片更大，以防空間粒子干擾，所以在航天器上部署高水平人工智能很可能需要付出更大的體積、質(zhì)量和散熱功耗代價(jià)，進(jìn)而造成火箭運(yùn)力性能、航天器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和材料等陷入惡性循環(huán)。也就是說，航天人工智能水平提升需要基礎(chǔ)技術(shù)實(shí)實(shí)在在的進(jìn)步，還要克服太空環(huán)境的各種特殊挑戰(zhàn)，不能輕易地“科幻暢想”。

即便如此，人工智能對(duì)于載人航天任務(wù)降本增效照樣可以發(fā)揮顯著作用。

在航天員選拔訓(xùn)練環(huán)節(jié)，除了按部就班地開展基礎(chǔ)訓(xùn)練外，利用人工智能技術(shù)，根據(jù)未來任務(wù)的特征和典型場(chǎng)景，有助于預(yù)測(cè)航天員可能面臨的生理挑戰(zhàn)和危急情況，協(xié)助生成自適應(yīng)訓(xùn)練方案，更加高效地完成培訓(xùn)工作。

在航天員和各種航天器飛天的過程中，人工智能技術(shù)可以顯著提升控制系統(tǒng)的性能，協(xié)助實(shí)時(shí)優(yōu)化火箭飛行軌跡，提高運(yùn)載效率，使火箭和載人航天器擁有“智慧大腦”和“隨行醫(yī)生”，降低故障率，甚至具備一定的“診斷自愈”能力。

在太空實(shí)驗(yàn)室或空間站任務(wù)中，人工智能無法完全替代航天員執(zhí)行復(fù)雜任務(wù)，但可以在多方面減輕航天員的工作負(fù)擔(dān)。

一方面，機(jī)械臂、艙外實(shí)驗(yàn)平臺(tái)等利用人工智能技術(shù)升級(jí)后，操作精度明顯改善，設(shè)備維護(hù)、組裝方案流程簡(jiǎn)化，可以幫助航天員更輕松地完成一些安裝、修理或維護(hù)作業(yè)。

另一方面，多國航天飄浮機(jī)器人相繼入駐空間站，兼任“業(yè)務(wù)顧問”“保健醫(yī)生”“通信助手”等。畢竟空間站的基本設(shè)施、有效載荷及具體科研實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目?jī)?nèi)容紛繁復(fù)雜，最老練的航天員也不可能把所有知識(shí)牢牢記住。這些飄浮機(jī)器人可以隨時(shí)接收航天員的提問和需求，從本地?cái)?shù)據(jù)庫中尋找答案，或者借助天地通信，從地球數(shù)據(jù)庫和地面團(tuán)隊(duì)得到支持，及時(shí)提供反饋，有效提高空間站的操作效率和安全性。

此外，飄浮機(jī)器人和空間站控制系統(tǒng)中的人工智能程序可以配合監(jiān)測(cè)生保環(huán)境，及時(shí)調(diào)整參數(shù)，優(yōu)化天地通信效率，保障航天員身心健康。

人工智能技術(shù)幫助嫦娥六號(hào)探測(cè)器及其攜帶的微小機(jī)器人（紅圈所示）圓滿完成任務(wù)

當(dāng)然，人工智能的建議不等于命令，關(guān)鍵決策權(quán)仍掌握在人類手中。這也是未來人工智能技術(shù)推廣應(yīng)用的重要原則。

長(zhǎng)期以來，航天科研人員和廣大航天愛好者普遍對(duì)人工智能寄予厚望，在眾多科幻作品中遨游星際的智能化機(jī)器人就體現(xiàn)了這種美好愿望。事實(shí)上，不少外星球探測(cè)器應(yīng)用了人工智能技術(shù)，以便降低對(duì)地面指令、輔助信號(hào)的依賴，有助于合理選擇軌道、著陸點(diǎn)等，優(yōu)化外星球漫游車的行進(jìn)速度和路線，化繁為簡(jiǎn)地處置高難度任務(wù)。

未來航天員探索外星球，人工智能的作用將更加充分地展現(xiàn)?？紤]到人類對(duì)外星球的了解有限，航天員非常需要人工智能輔助處理圖像，規(guī)劃探索路線，協(xié)調(diào)完善外星球科研站設(shè)備運(yùn)維和周邊地質(zhì)勘查。隨著人工智能駕駛車輛在地球上逐漸推廣應(yīng)用，在外星球上同樣大有潛力可為，無論是布設(shè)探測(cè)器、收集和處理數(shù)據(jù)，還是制定開發(fā)方案、原位利用資源，航天員都會(huì)受益匪淺。

來源：中國航天報(bào)

轉(zhuǎn)載時(shí)間：2025-02-17

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