Американские военные получили серьезную головную боль: новый китайский спутник «Пекин-3» с искусственным интеллектом делает четкие снимки из космоса в сверхвысоком разрешении с невиданной ранее скоростью, очень быстро перенастраиваясь на новые объекты. Результаты работы этого спутника были опубликованы в научном журнале.

Китайские ученые, принимавшие участие в разработке проекта спутника «Пекин-3» с искусственным интеллектом, заявили, что этот сравнительно небольшой аппарат массой в одну тонну может быстро делать снимки городов США с высоким разрешением, которые настолько подробны, что позволяют идентифицировать отдельные военные машины и вооружение, которое они перевозят. СМИ уже назвали спутник головной болью и кошмаром американских военных. «Пекин-3», запущенный Китаем в июне, провел углубленное сканирование территории площадью 3 800 км2 в заливе Сан-Франциско, охватив эту область за 42 с, о чем сообщила газета The South China Morning Post со ссылкой на результаты, опубликованные в китайском рецензируемом журнале Spacecraft Engineering.

Уникальное преимущество спутника «Пекин-3» заключается в том, что он может быстро переключаться с объекта на объект со скоростью до 10° в секунду без ущерба для качества изображений, утверждает ведущий ученый проекта Ян Фанг из Китайской академии космических технологий. Обычно спутниковые камеры вынуждены оставаться неподвижными, когда делают изображения высокой четкости, поэтому они проводят сканирование узкими прямоугольными полосами, пролетая над тем или иным участком Земли. Чтобы получить изображение обширной территории, им приходится по несколько раз пролетать над одним и тем же участком, либо работать в тандеме с другими спутниками.

Технологии большинства спутников наблюдения Земли не позволяют быстро перенастраиваться с объекта на объект, потому что механизмы ориентации создают небольшие вибрации, которые пагубно сказываются на процессе съемки, размывая изображения. Однако в эксперименте 16 июня камера «Пекина-3» без вреда для качества снимков совершала быстрые и резкие движения, изменяя углы обзора во время полета над Северной Америкой. Эти движения и позволили захватить гораздо большую площадь, чем до сих пор удавалось спутникам.

По словам Ян Фанга, несмотря на свой относительно небольшой размер и низкую стоимость, «Пекин-3» может считаться самым маневренным спутником и одним из самых продвинутых спутников наблюдения Земли из когда-либо построенных.

Оснащенный искусственным интеллектом «Пекин-3» потенциально может наблюдать за 500 регионами по всему миру, совершая до сотни съемок за день. Благодаря все тому же искусственному интеллекту спутник может также обнаруживать присутствие определенных целей и отправлять их фотографии в центр наземного управления. Ян Фанг и его коллеги утверждают, что непревзойденная маневренность «Пекина-3» позволяет ему выполнять некоторые задачи по наблюдению, ранее считавшиеся технически невозможными. Например, получение снимков извилистой реки Янцзы протяженностью 6 300 км, текущей с Тибетского плато до Восточно-Китайского моря всего за один пролет с севера на юг над Китаем.

Китайские специалисты заявили, что они применили новые технологии для уменьшения вибрации на порядок, и это работает даже тогда, когда спутник быстро вращается. Революционная платформа, обозначаемая как CAST3000E, положит начало новому поколению китайских спутников наблюдения, которые при небольших размерах будут обладать рекордными характеристиками. На новой платформе установлены солнечные панели с уникальной структурой, которая предотвращает тряску при быстрых и резких поворотах спутника. Усовершенствованная система охлаждения может предотвратить перегрев любых компонентов, внезапно оказавшихся на солнце. Важнейшие компоненты, такие как телескопы и антенны, также были разработаны с использованием новых технологий и применением искусственного интеллекта для защиты спутника от физических повреждений, вызванных быстрыми движениями.

Спутник, построенный на новой платформе, может хранить один терабайт изображений и передавать на Землю данные со скоростью 1 ГБайт/с, превосходя по производительности спутники США.

Тем не менее качество снимков «Пекина-3» все же заметно уступает лучшим американским спутникам, таким, как Worldview-4, разработанному Lockheed Martin. Спутник делал снимки с разрешением 30 см на пиксель. «Пекин-3» может делать снимки с разрешением в лучшем случае 50 см на пиксель. Однако его разработчики заявили, что время отклика китайского спутника примерно в два-три раза быстрее, чем у Worldview-4, который к тому же был выведен из эксплуатации в 2019 году — менее чем через три года после запуска в 2016 году — из-за сбоя в системе стабилизации.

Изображения, полученные WorldView-4, все еще не позволяют прочесть номерной знак автомобиля, однако выявить его марку и модель уже можно. Это относится к военным автомобилям и другой технике, что позволяет оценивать важнейшие характеристики. Например, дальность стрельбы установленного вооружения.

Отчет по «Пекину-3» появился на фоне все возрастающей обеспокоенности США по поводу того, что космические технологии Китая развиваются головокружительными темпами. Заместитель главы отдела космических операций Космических сил США генерал Дэвид Томпсон заявил, что уже к 2030 году Китай может обогнать США по космическим технологиям. «Тот факт, что они, по сути, создают, развертывают и обновляют свои космические разработки в среднем в два раза быстрее, чем мы, означает, что очень скоро, если мы не приложим дополнительных усилий, они нас превзойдут», — заявил генерал Томпсон в интервью CNN.

Однако, несмотря на постоянные обновления и инновации Китая, на коммерческом рынке наблюдений за Землей по-прежнему доминируют западные компании. Лишь небольшое количество стран, таких как Египет, Индия и Нидерланды, решились купить коммерческие спутниковые снимки у Китая. Ци Иминь, менеджер по продажам компании DFH Satellite в Пекине, объясняет это тем, что хотя Китай догнал, а местами и перегнал западные страны по своим технологиям, установившиеся коммерческие связи не могут измениться в одночасье. «Коммерческие спутники нашей страны были запущены довольно поздно, производственные цепочки еще не сформировались, а бизнес все еще находится на начальной стадии своего развития», — объясняет Ци Иминь.

К тому же большинство китайских технологий, предназначенных для получения спутниковых изображений, изначально разрабатывались для государственных или военных пользователей в самом Китае, поэтому потребуются дополнительные усилия для их адаптации к новым условиям.