近年来,人工智能的迅猛发展正在深刻改变众多行业的运作方式,其中航天领域也逐步迈入智能化时代。令人惊讶的是,作为一种大型语言模型,ChatGPT不仅限于语言理解和生成方面的应用,还展现出在自主航天驾驶领域的非凡潜力。2025年7月,研究团队在一场模拟航天飞行竞赛中测试了ChatGPT的航天飞行能力,结果令人瞩目——ChatGPT在众多参赛模型中脱颖而出,斩获第二名的优异成绩。这一突破意味着依托强大自然语言处理能力的大型语言模型,有望成为未来航天自主飞行系统的重要助手。当前,全球轨道上和深空探测的卫星和航天器数量不断增加,人工实时操控面临着前所未有的挑战。通信时延与复杂操作流程导致地面控制人员在实时管理多个航天器时面临巨大压力。
自动化和智能化驾驶系统成为解决瓶颈的关键方向。多年来,科学家们致力于研发高效的自主卫星控制与航天导航系统,期望赋予机器人和计算机系统更强的自主决策能力。近期由航空航天研究人员发起的Kerbal Space Program差分游戏挑战,便是一个依托流行游戏《卡巴尔太空计划》搭建的模拟平台,旨在测试参与者设计的自主系统在模拟航天任务中的表现。其中,任务包括追踪拦截轨道卫星和规避敌对监测等复杂航天操作。研究者们巧妙地将现实航天场景转化为文本输入,喂给大型语言模型,通过其理解与推理能力生成飞行方案,并将模型输出的文本指令转换成可执行的飞行控制代码。这种创新的方法绕过了传统自主系统需长时间大量训练和反复调试的短板,利用语言模型预训练过程中吸收的大量人类知识与经验,实现了快速适应任务需求。
测试结果显示,ChatGPT在完成多项模拟任务时表现出色,多次制定合理的飞行调整策略,灵活应对复杂轨道环境,最终在国际竞赛中名列前茅。尽管冠军被基于专门方程和传统控制算法的模型夺得,但ChatGPT凭借其独特的语言推理优势证明了通用型模型在航天飞行控制领域的潜力和可行性。这些成绩尚在ChatGPT 4版本推出之前达成,意味着随着技术不断升级,语言模型的自主飞行能力还有巨大提升空间。不可避免的是,当前模型仍存在“幻觉”风险,即可能生成不准确甚至危险的飞行命令,这是航天系统中不可接受的,因此未来研究重点将放在提升模型的精准度和稳定性,确保飞行安全。同时,结合语言模型与传统物理模型及控制理论的混合智能方案,也成为研究热点,旨在取长补短,打造更具鲁棒性的自主航天系统。除此之外,基于大型语言模型的智能飞行系统在任务规划、故障诊断、人机交互等方面也展现出独特优势。
它们能理解复杂的任务文档,进行多轮推理,灵活调整飞行策略。相较于单一算法驱动系统,这些能力赋予航天器更高的自主性,极大增强了面对未知环境时的应变能力。此次竞赛的成功不仅是科研成果的体现,更预示着未来深空探测任务中无人航天器能够实现真正意义上的自主操作,摆脱地球指挥中心的时延限制,实现更加深入广泛的宇宙探索。展望未来,随着AI与航天技术的深度融合,具备自然语言理解和决策制定能力的智能航天系统将逐渐普及。它们将辅助乃至替代人类操控,实现更安全、高效的航天操作。此外,这类技术也为轨道碎片管理、星座卫星编队协同及月球火星任务提供了智能支持。
总而言之,ChatGPT在模拟航天飞行中的优异表现揭示了AI技术在太空领域的巨大潜力。它证明了通用智能系统不仅能够处理语言任务,也能胜任复杂技术驱动的控制任务,为未来自主航天时代奠定坚实基础。随着研究不断深入,语言模型与航天系统的融合将推动人类探索宇宙进入新的纪元。