魏奉思：逐梦“数字空间”

魏奉思院士接受半月谈记者专访李思佳摄

近期，无人驾驶汽车由于GPS卫星遭受太阳风暴干扰，影响导航精确性，引发交通事故，唤起了公众对于空间环境的关注。空间环境是人类进行各种航空、航天活动的主要区域，但是“水能载舟、亦能覆舟”，当遇到太阳风暴、电离层暴、热层暴、磁暴等空间天气干扰时，往往也会给人类带来麻烦甚至是灾难。

为了加深对空间环境的认识和利用，开拓空间新能源、新通信等领域为人类造福，中国科学家魏奉思团队率先在国际上提出“数字空间”新概念。

在位于深圳大学城的哈尔滨工业大学深圳校区空间科学与应用技术研究院，半月谈记者见到了“数字空间”的提出者、中国科学院院士、空间物理学家魏奉思。

77岁的魏奉思院士精神矍铄，走起路来健步如飞。他负责起草了中国空间物理发展规划，提出东半球空间环境地面综合监测子午链(简称“子午工程”)科学构想，先后任“子午工程”总体组组长、工作组组长和科技委主任。

“子午工程”二期是国家“十三五”重点科技项目。而开展“数字空间”战略研究，是魏奉思院士继“子午工程”后的第二个人生梦想。

什么是“数字空间”?简单说来，就是用数字方式来研究空间环境，通过高分辨率卫星影像、空间信息技术、大容量数据处理与存贮技术、科学计算以及可视化和虚拟现实技术等，把空间环境数字化，使人们可以快速、直观、完整地了解我们所处的空间环境。

“数字空间”对我们的生活和整个社会有怎样的影响?魏奉思院士用自己旅行中导航系统偏差的故事来举例说明。“去年冬天朋友带我去一个景点，开车走到一个十字路口，导航提示走左边，而熟悉路况的人告诉我们应该走右边，后来果然走右边是对的。”

魏奉思说，这种经常碰到的导航偏差对我们日常生活都会带来困扰，更别说航空、航天等需要精准定位的领域了，严重时有的卫星都可能丢失。而当我们逐渐完善“数字空间”后，导航定位的精准度就可以大大提升。

自第一颗人造卫星1957年成功发射，短短60多年，人类对太空的探索取得了飞速发展。然而，具有高高度、高真空、高辐射、高电离等特点的空间环境究竟会对人类活动产生哪些影响?卫星上天后怎样排除环境因素带来的不确定性?我们的认识还远远不够充分。

这也正是“数字空间”研究要做的事。魏奉思院士计划带领团队，在深入开展空间数据卫星获取技术的研究之后，在空间大数据信息平台的基础上，搭建空间认知平台和空间应用平台，建立服务全球的空间基础设施体系。

“简单说，就是建立一个软实力的空间支撑体系，来服务空间站、卫星、地面探测系统等硬实力设施。”魏奉思介绍。

当然，这是一项庞大的工程，涉及卫星探测、通讯导航、空间大数据、云计算、人工智能等现代化信息处理技术，以及“超算”技术、各种空间环境与效应建模的量化技术、成千上万的应用服务软件开发等，涉及许多部门，需要成千上万的人共同来完成。

魏奉思说，空间安全是人类安全的制高点，没有空间安全，就没有国家的领土、领空和领海安全。了解空间环境，开展“数字空间”研究，可以提高保障空间活动和空间技术的能力，减轻或避免空间灾害的损失与危害，为人类的高科技活动保驾护航。

“人类将会进入一个向空间要发展的新时代。”魏奉思说，“数字空间”是将空间的科学、技术、应用和服务融入现代信息技术发展轨道的一个空间科技前沿交叉新领域，被认为是空间科技的一个战略新高地。

“遇到的挑战必然是巨大的，一个科学家应该有胸怀国家和人民的情怀，在科研生涯里面不管遇到什么样的坎坷，都决不轻言放弃。我会在有生之年尽可能地把它往前推动，同时希望发动更多科学家和青少年朝着这个方向努力。”魏奉思说。（半月谈记者 白瑜）