衛(wèi)星不重要，數(shù)據(jù)才重要！

衛(wèi)星不重要，數(shù)據(jù)才重要！

2017年4月中旬，為美國國防部和情報部門分析圖像的國家地理空間情報局（National Geospatial-Intelligence Agency）在弗吉尼亞州的斯普林菲爾德舉行了一個會議，討論了衛(wèi)星成像的迅猛發(fā)展如何改變間諜活動。為了保密，NGA的圖像分析師、Planet公司的客戶，以及其他參會人員（都在進入會場前）交出了其（隨身攜帶的）電子設備，統(tǒng)一放置于保險箱中，然后進入一個大型的木質(zhì)內(nèi)墻禮堂參加此次會議。

20世紀60年代，政府很難得到其所需的衛(wèi)星圖像。當時美國政府開展了一個代號“科羅娜（Corona）”的項目（也稱“日冕計劃”），利用一顆成像衛(wèi)星拍攝地球照片，然后讓滿載膠片的太空艙返回地球。返程途中會有一架飛機嘗試用網(wǎng)接住太空艙。讓人驚喜的是，這種做法每每奏效。

今天，這個過程簡單多了，但真正的高質(zhì)量圖像仍然是稀有商品。這個市場的領跑者是位于科羅拉多州威斯敏斯特的數(shù)字地球（DigitalGlobe）公司，用業(yè)內(nèi)人士的話來說，該公司運營著一個生產(chǎn)精美衛(wèi)星照片的大型衛(wèi)星網(wǎng)絡。他們的圖像分辨率一流，能夠渲染小如汽車的對象。

DigitalGlobe公司宣稱，它每個月可以掃描地球60%的地方，并能根據(jù)要求拍攝特定目標（美國政府通常有優(yōu)先權(quán)）。DigitalGlobe的衛(wèi)星軌道距離地球約370至500英里（約600至800千米），高于Planet 公司的230至310英里（370到500千米）。要說二者的其他區(qū)別，舉例而言，在Planet拍攝的衛(wèi)星圖片中，雖然你能分辨出汽車，但卻很難看出是什么顏色的車。

為了處理新拍攝到的大量衛(wèi)星圖片，各公司都在開發(fā)相關的分析軟件，對衛(wèi)星圖片進行初始檢測，挑出圖像中有運動和異常的，并在這些地方做出標記，然后交專人進行分析。

向人工智能的轉(zhuǎn)變讓NGA的很多人覺得沒有安全感，但該局局長Robert Cardillo認為，從對圖像的壟斷控制變?yōu)楣_競爭令人興奮：“我們正在降低去太空的成本，同時，我們也在降低后續(xù)工作的成本?！?/p>

2016年，NGA與Planet公司簽署了一份價值2000萬美元的協(xié)議，能在7個月內(nèi)不受限的訪問后者的所有衛(wèi)星圖像數(shù)據(jù)?！拔移炔患按叵霙_到他們旁邊，參與這項事業(yè)?！盋ardillo補充說。

有些人已經(jīng)捷足先登了。在Planet公司嶄露頭角的時候，反恐專家兼前DigitalGlobe員工Gerby Marks女士正在考慮離開這個行業(yè)。在她看來，日常圖像與人工智能（AI）的結(jié)合是一種啟示——它是一種預測未來的方式，而不再是對過去做出反應。

她說：“DigitalGlobe只會在有任務命令時才會拍攝某個地點，但現(xiàn)在我們可以在發(fā)現(xiàn)這些事情之前就把他們提前檢測出來?！?/p>

在弗吉尼亞州舉行的會議中，Marks向美國南方司令部介紹了其咨詢公司3 Gimbals LLC所做的工作，她的團隊收集了委內(nèi)瑞拉北部海岸卡貝略港若干天的Planet Labs圖像，并用一種用于監(jiān)測輪船交通狀況的算法進行了分析。

當軟件檢測到在特定碼頭的活動增加時，Marks和她的團隊在線查詢了該碼頭的地理位置坐標。隨后他們在俄羅斯社交網(wǎng)絡VK上貼了張照片（VK即VKontakte，為俄羅斯知名在線社交網(wǎng)絡服務網(wǎng)站，用戶主要來自俄語系國家）。

在沒有實地考察的情況下，Marks的分析師無法確認實際情況，但該碼頭的船只貌似是俄羅斯的，而且船員們還一直在網(wǎng)上曬自己的行程。Marks說：“現(xiàn)在你可以看到船上配有的設備類型，判斷其是否與某種商品或產(chǎn)業(yè)有關，甚至可以找到正常和異常活動的趨勢。此外，每個月至少獲取（同一地點）一次衛(wèi)星圖片才能理解并解釋有關的變化。”

原料分析師們一直在尋找的——用其術語來說——就是“生活模式（patterns of life）”，它研究人和物如何移動，讓觀察者預測事情的發(fā)展方向。比如，到醫(yī)院的交通流量高得異常，是否是病毒爆發(fā)的早期預兆？硅谷的企業(yè)很自然的涌向了“生活模式”概念，再加上些圖像和算法，他們就可以做一些啟發(fā)大眾或者讓大眾驚恐的事情了。

James Crawford是參與NGA會議眾多企業(yè)家中的一員，他曾經(jīng)是Google圖書的負責人，將數(shù)以百萬的圖書信息上傳至數(shù)據(jù)庫，供人們搜索。

目前，Crawford擔任初創(chuàng)公司Orbital Insight的C E O。這家（與Planet公司一樣）位于山景城的公司使用Planet公司、DigitalGlobe公司和公共存儲庫中的圖像，將它們集成為一個數(shù)據(jù)庫。

Orbital Insight公司的算法可以搜索汽車、大樓、樹木、油罐、太陽能電池板、軌道交通工具（火車、地鐵和輕軌等）、船只和飛機等物體。隨著算法的逐步改善，識別世界各地的物體將用不了幾天的功夫，而且，即使地形和周邊基礎設施出現(xiàn)變化也不在話下。

Crawford可以調(diào)取一座上海港口的圖像，然后像玩智力游戲一樣將其解析——圓柱型的儲油罐被標成了綠色，船舶是紅色，建筑物是藍色。點一個按鈕，軟件就會標出幾個月內(nèi)新出現(xiàn)的八座新建筑；再點一個按鈕，軟件就會算出某一個油罐中有多少油?！坝凸揄斏嫌衅〉纳w子，”Crawford解釋道，“如果蓋子在最頂端，油罐中就不會有陰影部分，所以這個油罐是滿的?！比绻嘘幱暗脑挘琌rbital Insight公司可以通過測量角度和油罐的尺寸計算出其儲存的油量。

Crawford曾表示，公司追求的是“觀察性真相”。Orbital Insight公司還會選取分析師和政府的報告，并把自己的計算結(jié)果與專家的計算結(jié)果進行比較，而后者常常會被證明是錯的。

另一家初創(chuàng)公司SpaceKnow則通過一種極其簡單的Web服務提供類似信息。想知道俄羅斯2014年從烏克蘭手中奪取克里米亞后都干了什么事么？在地圖上標出該區(qū)域后，SpaceKnow的圖片信息會一步一步告訴你，俄羅斯軍隊疏浚了黑海的部分地區(qū)，并修建了橋梁和道路，準備迎接更多的部隊和坦克。

S p a c e K n o w的C E O P a v e l Machalek說：“你可以看到，他們正試圖將克里米亞的南部與俄羅斯本土相連，方便其入侵?！?/p>

SpaceKnow通過夜間光點數(shù)量的多少推算出多個非洲國家的GDP，此外，它還可以監(jiān)測海洋中船只的移動，跟蹤煤礦的出產(chǎn)情況。Machalek說：“你可能要1000名人力分析師來做這些事，但機器和算法永遠不會覺得累?！?/p>

那些擔心隱私的人無需多慮，因為Planet和DigitalGlobe的衛(wèi)星拍不了人們的面孔或汽車牌照。該技術更適合于識別某種產(chǎn)業(yè)或某種環(huán)境的生活模式。盡管如此，Planet還是創(chuàng)建了一個Google風格的地球搜索引擎，從接受指令開始俯瞰地球上的人類，到得到我們?nèi)粘；顒拥拇鸢?，僅需幾分鐘。不過，目前尚不清楚這種軍用級別質(zhì)量的圖像的傳播會如何影響全球的安全和其他相關領域，也不清楚這種權(quán)衡或折中是否值得。

盡管答案可能并不令人滿意，但是如Marshall和Schingler這樣的先驅(qū)者并沒有回避道德問題。例如，Planet強烈要求其客戶不得將其圖像用于戰(zhàn)斗行動，但他們沒有真正的手段來防止這種情況。

Marshall說：“一般來說，我認為將我們的圖像用于情報沒什么問題。回顧歷史，比如在冷戰(zhàn)時期，信息透明會緩解緊張局勢?！标P于日益凸顯的太空碎片問題，他指出，這主要歸咎于高軌道大衛(wèi)星的解體，而Planet的低軌設備本身設計壽命就短。

總的來說，他認為這項技術的好處遠多于壞處。“在應對自然災害上，比如保護棲息地和海洋等，我們可以提供實質(zhì)性和全球性的幫助。人類進步的價值是巨大的。如果不是利遠大于弊，我也不會出現(xiàn)在這里，我的很多同事也不會在這里工作?！?/p>

到目前為止，Planet對這種出售圖像并讓其他公司開發(fā)分析軟件以便讓圖像更實用的模式表示滿意。不過最近，它也開始招聘軟件工程師來開發(fā)自己的圖像分析系統(tǒng)，意在讓Orbital Insight等公司為富有的客戶處理專業(yè)工作，而Planet則幫助普通人像使用Google一樣來查詢其數(shù)據(jù)庫。這樣一來，不僅亂砍濫伐等現(xiàn)象將得到公眾的有效監(jiān)督，小企業(yè)也可以借此改善其服務。Marshall 認為，“在一兩年內(nèi)，這樣的事情可以一試?！?/p>

今年早些時候，Planet收購了能提供高分辨率衛(wèi)星圖片的大型衛(wèi)星制造商Terra Bella公司（前身為Skybox Imaging），這家公司曾經(jīng)看上去比Planet更有希望成功——特別是當Google在2014年花5億美元收購這家公司的時候。

如今，Planet一石二鳥，在收購Terra Bella的時候也達成了另一樁買賣——Google入股Planet，并同意采購Planet的衛(wèi)星圖片。買下Terra Bella和它在軌的7顆衛(wèi)星，Planet可以更直接地與DigitalGlobe以及其他眾多新加入的公司進行競爭。

一些自命不凡的新貴公司正在測試一些近乎魔術的技術，位于帕羅奧圖市的Capella Space公司正在開發(fā)SAR（合成孔徑雷達）衛(wèi)星。SAR可以穿透云層，并能在夜間拍攝圖像，還可以進行如土壤含水量測量這樣的復雜測量。與Planet一樣，Capella Space公司一直在研制又小又便宜的衛(wèi)星，并計劃從2017年開始陸續(xù)將36顆衛(wèi)星送入軌道（Planet公司也在一個秘密實驗室里開發(fā)SAR衛(wèi)星）。

以色列的SpacePharma公司已經(jīng)成功研制出了一個能容納在一顆立方星內(nèi)的、有一定功能的迷你科學實驗室。過去的研究表明，太空中的失重環(huán)境會讓基因表達比在地球上更強，分子的表現(xiàn)也與在地球時不同。當前，人們也在太空種植或保存某些植物、藥物和化學品，期盼這類研究能夠有所突破，并最終在地球上得以應用。

也許最有雄心的初創(chuàng)企業(yè)是佛羅里達州的OneWeb，它希望用成百上千，甚至成千上萬的小型低軌通信衛(wèi)星環(huán)繞地球。

由于地理和經(jīng)濟條件的限制，地球上有約30億人缺少高速互聯(lián)網(wǎng)接入服務，而OneWeb的衛(wèi)星網(wǎng)絡會使這些人獲益。OneWeb計劃在2018年開始用Virgin Orbit等公司的火箭發(fā)射衛(wèi)星。此外，諸如Astro Digital、Axelspace、Hera Systems、Iceeye和Spire等許多公司也都擁有自己的成像衛(wèi)星。

為了可持續(xù)發(fā)展，衛(wèi)星的繁榮也需要火箭技術的突破。Elon Musk的SpaceX公司最先展示了這種可能性，SpaceX公司通過降低發(fā)射入軌成本來激勵火箭和衛(wèi)星初創(chuàng)公司，并證明了私營航天公司的可行性。目前約有10家公司在專門研制發(fā)射立方星的小型廉價火箭。

目前，資金和客戶最多的是Rocket Lab公司，該公司于2017年5月在新西蘭的私人航天港完成了其碳纖維結(jié)構(gòu)的Electron型火箭的首次成功測試發(fā)射。待該火箭全面投入運行后，該公司每次發(fā)射的報價僅為500萬美元，遠低于目前的行業(yè)基準——SpaceX的6000萬美元（原文如此，作者未考慮不同軌道高度和不同運載能力對應的發(fā)射服務價格差異）。

Rocket Lab公司希望在未來幾年內(nèi)達到年均100次的發(fā)射，而這個數(shù)字相當于整個航天界2016年的總發(fā)射次數(shù)。此外，位于圖森市（Tucson，美國美國亞利桑那州南部城市）的Vector Space Systems公司和理查德·布蘭森的維珍軌道（Virgin Orbit）等公司也向市場推出了類似的火箭，也希望實現(xiàn)高頻次發(fā)射。

Rocket Lab的Electron火箭矗立在位于新西蘭的發(fā)射場上。

所有這些新的選項都讓Planet公司對其發(fā)射的時間安排和目標軌道擁有了更多的把控。到目前為止，Planet公司的衛(wèi)星往往是通過搭載和其他大衛(wèi)星一起發(fā)射，就像印度的這次發(fā)射。Planet公司已經(jīng)開始打造自己的聯(lián)系網(wǎng)絡，并計劃將其衛(wèi)星放在Rocket Lab公司接下來的兩枚測試火箭和前三枚商業(yè)火箭上發(fā)射。

“發(fā)射現(xiàn)在是航天行業(yè)創(chuàng)新的最大障礙”，Schingler說，“如果可以頻繁、便宜且可靠地進入空間，整個格局將會一下子改變。所以，小火箭會成為游戲規(guī)則改變者，之前難以想象的新太空任務將進入我們的視野，五年之內(nèi)我們將見證某些不可思議的事情發(fā)生?！?/p>

2015年，風投共向初創(chuàng)航天企業(yè)投資了18億美元，幾乎是此前15年投資總額的兩倍，其中多數(shù)投資都在美國。

由于新太空（New Space）運動，美國在幾年的時間里經(jīng)歷了航天飛機退役、失去商業(yè)發(fā)射競爭優(yōu)勢，到目前再度彰顯其全球領袖的地位。俄羅斯、歐盟、日本、中國和印度現(xiàn)在必須決定是否以及投入多少資金，用于可重復使用火箭、小火箭和其他創(chuàng)新手段的研發(fā)。而有了Rocket Lab這樣的公司，其他（非航天）國家也可以啟動自己的航天項目了。

對于篤信新太空運動的人來說，這場比賽將是一次輝煌演出的一部分：人類注定命運的終極表達。

投資了Planet公司（以及SpaceX公司和Tesla公司）的風投大腕Steve Jurvetson表示：“太空經(jīng)濟將與地球經(jīng)濟前所未有地融合在一起。我們會見證更多的行動，使得通往火星和殖民其他星球的道路變得更加可信、也更負擔得起。當這種理想在你我的有生之年成為現(xiàn)實，它將成為人類歷史的轉(zhuǎn)折點。我想說，它的意義與原始人類發(fā)現(xiàn)火，或者進化論的出現(xiàn)一樣，這就是人類成為多星球物種的時刻?！?/p>