當前，面對滾滾而來的數字化浪潮，云計算作為數字化底座之一，正在迎來新一輪的發展機遇。與過去不同，云計算已經從傳統的ICT行業開始向外拓展。從醫療行業到教育行業，再到太空探索領域，云計算開始在越來越多的行業顛覆數據的獲取、處理、存儲和傳輸方式，從而極大地提升效率。

太空探索領域應用云計算可謂適逢其時。一方面，今年7月以來，包括“天問一號”在內的多個火星探測器陸續成功發射，標志著人類的火星探測活動進入新的活躍期。另一方面，針對探測火星、月球以及建立太空站等空間探測活動，云計算大有可為。近期，IEEE專家在接受《人民郵電》報記者采訪時表示：云計算將是太空探索領域一項必不可少的信息技術，云計算能夠應用于視頻、衛星圖像及海量數據的實時處理，幫助航天工作者更好地理解信息和處理信息，從而更高效地完成航天探測任務。

云計算助力太空探索

隨著人類通過空間探測器對廣袤的宇宙空間不斷進行探索，如何接收、處理、存儲和傳輸空間探測器在執行任務過程中獲得的海量數據，對人類提出了新的挑戰。而應對海量數據的挑戰，云計算顯然是不二之選。

以我國首個火星探測器“天問一號”為例，其對計算能力的需求已經凸顯。“天問一號”承載著火星環繞、著陸、巡視的重要任務，其火星車上搭載了探地雷達和光學相機，可以對火星的地下結構進行探測、獲得火星地表圖像，而這需要大規模且高速準確的計算能力。IEEE地球科學與遙感協會上海分會主席、IEEE高級會員徐豐教授表示：“進行火星探測時會收集到大量的火星軌道雷達數據;在分析火星地下地形變化時，還需要與周圍的地形數據進行對比分析。”

信息的快速獲取對于宇航員的生命安全和航天器的正常運行來說必不可少。IEEE高級會員 Claudio Sacchi 和IEEE會士Marina Ruggieri 一致認為，在進行太空探索時，無論是載人航天器中的宇航員，還是在航天器上作業的太空機器人，都需要獲取足夠的信息和知識來支撐他們完成任務。例如，當人們在日常生活中遇到困難時，一般通過互聯網查找視頻或文字教程來幫助解決問題。宇航員也是如此，當他們在執行任務的過程中遇到難題時，可以通過云計算技術快速獲取數據且進行數據處理，從而幫助他們更高效地解決問題。

云計算以其高速而準確的信息處理能力、低運行成本以及高靈活性等優點，有效解決了傳統數據存儲和數據維護中存在的問題，滿足了空間探測活動對計算能力的嚴苛要求，為遠距離的數據傳輸搭建了橋梁。應用云計算技術，航天工作人員可以通過互聯網和共享服務器訪問、讀取和處理數據。即使在遨游太空的空間探測器中，宇航員或自動化系統也能通過該技術獲取、分析、存儲、傳輸大量數據。

云計算應對距離挑戰

盡管云計算在太空探索中的價值凸顯，但受限于現階段的技術水平，云計算在空間探測中的應用仍然面臨著物理距離上的挑戰。

IEEE高級會員Alexander Wyglinski認為，“太空云計算”與我們平時存儲和共享信息的云計算之間的區別，主要在于“太空云計算”設備之間的物理距離遠超一般云計算設備，這為數據傳輸帶來了一定的挑戰。具體而言，“太空云計算”需要連接各個設備，例如在月球上的設備、繞月球運行的飛行器、飛往火星途中的探測器、地球上的設備以及木星周圍的深空探測器等。由于這些飛行器與飛行器之間、設備與設備之間的距離非常遠，只有在極為強大的網絡支持下才能實現數據的成功傳輸。

IEEE會士Karen Panetta提到，目前空間探測任務獲取的絕大部分數據仍需被帶回地球進行存儲和處理。這種方式成本高且效率低，同時數據的傳輸還會帶來較高的能耗。雖然在太空中可以使用太陽能供電，但隨著工作量的增加，需要對設備非常頻繁地充電。與此相應，如何對太空探測器和航天器收集的數據進行有效的遠距離傳輸和存儲，成為下一步技術創新的重點，目的在于實現降本增效和減少能源消耗。

未來“太空云計算”技術可以結合人工智能實現新一輪的發展。Karen Panetta認為，人工智能可以通過智能分析和專業知識的捕獲來研究和解決問題，從而幫助“太空云計算”降低能耗。“未來也許有一天，人工智能強大的推理能力還能幫助人類回答一些有關宇宙空間的問題，例如某個星球是否存在生命跡象等。”

IEEE專家表示，云計算技術對于空間探索活動來說非常重要，將為太空探索活動中獲取、處理、存儲和傳輸數據的方式帶來全新變革。未來，IEEE將協同全球科技業專家繼續關注和深入研究工程科技在太空探索中的運用與發展，為人類社會的科技創新創造無限可能。