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L'Académie chinoise des sciences (CAS) de Xi'an Aerospace dévoile sa « Constellation de calcul intelligent pour la télédétection hyperspectrale quantitative » : un projet en lice dans le domaine de la « puissance de calcul spatiale ».
Le 24 avril, lors de la Conférence spatiale chinoise 2026 qui s'est tenue à Chengdu, la société CAS Xiguang Aerospace a dévoilé la « Constellation de calcul intelligent hyperspectral quantitatif ». Cette innovation majeure intègre étroitement la télédétection hyperspectrale au calcul intelligent embarqué, opérant ainsi la transition d'une approche basée sur la « détection spatiale et le calcul au sol » à une approche basée sur les « données spatiales et le calcul spatial ».
Avec l'intégration accélérée de l'aérospatiale commerciale et de l'intelligence artificielle, la puissance de calcul spatiale est devenue un secteur très concurrentiel au sein des communautés technologiques et d'investissement mondiales. La « Constellation de calcul intelligent pour la télédétection hyperspectrale quantitative » améliore considérablement l'efficacité et la valeur commerciale des services d'information aérospatiale grâce à ses avantages technologiques et ses capacités d'application uniques.
Lancement de la « Constellation de calcul intelligent pour la télédétection hyperspectrale quantitative »
Ces dernières années, l'industrie chinoise des satellites de télédétection a connu un développement rapide, avec des progrès significatifs en matière d'avancées technologiques, de mise en réseau des constellations et d'expansion des applications. Selon les données de l'Association chinoise de l'industrie de l'information géographique, la Chine aura lancé plus de 120 satellites de télédétection en 2025, portant le nombre total de satellites civils de télédétection en orbite à plus de 640 et conservant ainsi sa place de deuxième nation mondiale dans ce domaine. Ces satellites utilisent des technologies optiques, hyperspectrales, infrarouges et micro-ondes, permettant une observation de la Terre en continu et par tous les temps.
Les satellites de télédétection sont des satellites artificiels équipés de capteurs qui effectuent une observation à longue distance de la surface terrestre depuis l'espace. Ils reçoivent les ondes électromagnétiques réfléchies ou émises par la Terre, les convertissent en signaux électriques et les transmettent à des stations au sol. Après traitement, ces signaux forment des données et des images exploitables, permettant une surveillance complète de la surface terrestre, de l'atmosphère, des océans et d'autres systèmes. Les satellites de télédétection constituent l'un des vecteurs essentiels de l'industrie aérospatiale. Selon le type de capteur, on distingue les satellites de télédétection optique (lumière visible, infrarouge), les satellites radar à synthèse d'ouverture (SAR) et les satellites de télédétection hyperspectrale.
Contrairement à la télédétection traditionnelle, qui fournit principalement des images, la télédétection hyperspectrale capture les caractéristiques spectrales des objets terrestres sur des bandes spectrales continues, permettant ainsi l'inversion des paramètres physico-chimiques des substances et une identification quantitative plutôt qu'une simple observation qualitative. La constellation « Quantitative Hyperspectral Intelligent Computing Constellation », récemment mise en service par le département d'optique et d'aérospatiale légère de Xi'an de l'Académie chinoise des sciences (CAS), intègre étroitement la télédétection hyperspectrale à l'informatique embarquée. Le satellite peut ainsi effectuer le traitement des données, l'identification des cibles et l'extraction d'informations directement en orbite, sans dépendre de la puissance de calcul au sol pour la transmission des données.
Cette évolution technologique implique que les applications de télédétection passeront du modèle traditionnel « détection spatiale et calcul au sol » à un modèle « traitement et calcul des données spatiales », intégrant la détection et le calcul dans l’espace. Il en résultera une amélioration significative de la réactivité et une réduction de la charge sur la transmission des données, offrant un soutien crucial pour les situations exigeant une réactivité extrêmement rapide, telles que les secours d’urgence, la surveillance environnementale et l’agriculture de précision.
L'industrie du vol spatial commercial se trouve actuellement à un tournant décisif. L'essor des constellations en orbite terrestre basse et la forte demande en puissance de calcul pour l'IA ont fait que le vol spatial ne se limite plus à « envoyer des satellites dans l'espace », mais s'oriente vers une ère de puissance de calcul spatiale où « les données peuvent être traitées et les modèles exécutés directement dans l'espace ».
Dans ce contexte, le 24 avril, CAS Xiguang Aerospace a dévoilé le projet de « Constellation de calcul intelligent pour la télédétection hyperspectrale quantitative ». Cette constellation de calcul intelligent repose sur un réseau de puissance de calcul, abandonnant le modèle du satellite unique de prise de vue. Elle vise à construire un système de télédétection intelligent spatial composé de 158 satellites hyperspectraux fonctionnant de concert, avec une fréquence de revisite élevée et une capacité de réponse rapide.
« Synergie entre logiciel et matériel » : Création d'une nouvelle référence pour les « données et calculs diurnes »
Pourquoi planifier et construire une « constellation de calcul intelligent de télédétection hyperspectrale quantitative » ?
Qin Jing, président de Xi'an Institute of Optics and Precision Mechanics CAS Aerospace Science and Technology Group Co.,LTD, a déclaré : « L'industrie mondiale des satellites de télédétection connaît actuellement une phase de développement rapide, la télédétection commerciale devenant le pilier du marché. La télédétection hyperspectrale traditionnelle se heurte à trois problèmes majeurs : une capacité de stockage limitée, un coût de transmission élevé et des délais de traitement importants. D'énormes quantités de données sont perdues en orbite et les cycles de traitement peuvent durer plusieurs jours, ce qui rend difficile de répondre aux besoins de réactivité dans des situations telles que la surveillance d'urgence, l'agriculture de précision et la protection de l'environnement. » Qin Jing a ajouté qu'à l'inverse, la « Constellation de calcul intelligent pour la télédétection hyperspectrale quantitative » favorise la transformation du traitement des données de télédétection, passant d'un traitement séquentiel embarqué à un traitement parallèle embarqué, grâce au déploiement de nœuds de calcul distribués dans l'espace. Ceci permet d'améliorer considérablement la réactivité et de réduire la pression sur la transmission des données, transformant ainsi l'information spatiale d'un traitement a posteriori à un traitement en amont.
La « constellation de calcul intelligent pour la télédétection hyperspectrale quantitative » mise au point par l'agence spatiale CAS de Xi'an présente les caractéristiques suivantes :
Premièrement, en matière de « reconstruction précise », la plateforme satellitaire est équipée d'une charge utile hyperspectrale d'une résolution supérieure à 10 mètres, couvrant les bandes spectrales du visible au proche infrarouge, et capable d'analyser avec précision la composition des objets au sol. Elle intègre une architecture de calcul hétérogène haute performance CPU+GPU+NPU (puissance de calcul par machine supérieure à 248 TOPS, permettant une intégration poussée de la planification intelligente des missions en orbite et du traitement des données en temps réel). La coordination orbitale multiniveaux couvre les orbites SSO 530 km/560 km et les orbites inclinées à 40°, prenant en compte à la fois les levés globaux et la surveillance haute fréquence de zones spécifiques. Le système de communication intègre le service de messagerie courte Beidou, une liaison laser inter-satellites de 200 Gbit/s et l'Internet par satellite pour une acquisition et une transmission de données intégrées, éliminant ainsi les limitations de transmission.
Deuxièmement, concernant le « moteur logiciel », CAS Xiguang Aerospace a été pionnière dans le déploiement embarqué de grands modèles d'IA hyperspectrale. Grâce à la compression des modèles et à une inférence allégée, ces grands modèles sont efficacement intégrés à la plateforme embarquée. Parallèlement, des modèles verticaux pour des secteurs tels que l'agriculture, la foresterie, les ressources en eau, l'exploitation minière et le dioxyde de carbone sont construits, et le décodage des données, la classification des nuages de points, la correction, l'extraction de caractéristiques et l'inversion quantitative sont réalisés en orbite.
De plus, grâce au traitement intelligent embarqué et à la planification collaborative multi-satellites, la constellation assure une réponse rapide de bout en bout, compresse considérablement les cycles de traitement des données, réduit les coûts de transmission des données de plus de 80 % et améliore considérablement l'utilisation des données, réalisant ainsi « l'acquisition, le traitement et la prise de décision des données dans l'espace », faisant ainsi passer les satellites de « caméras spatiales » à des « terminaux intelligents spatiaux ».
Qin Jing a déclaré que la « Constellation de calcul intelligent hyperspectral quantitatif » a inauguré une nouvelle ère de « calcul en orbite et de renseignement en temps réel » grâce à la mise en place d'un réseau intelligent spatial intégrant communication, navigation et calcul à distance. Ce réseau permettra au secteur de la télédétection de passer de la simple fourniture de données brutes à la fourniture de capacités de prise de décision directe.
Il convient de mentionner que, afin de promouvoir la « constellation de calcul intelligent pour la télédétection hyperspectrale quantitative » vers une nouvelle étape d’« intelligence de constellation, d’autonomie des données, de modèles avancés et d’abondante puissance de calcul », CAS Xiguang Aerospace a également signé un accord de coopération stratégique avec le laboratoire Zhijiang lors de la Conférence aérospatiale chinoise de 2026.
À ce jour, Xi'an Optics & Light Technology Co., Ltd. a lancé et mis en réseau avec succès 11 satellites. Le lancement du premier satellite mondial de télédétection hyperspectrale et de calcul intelligent, « Xi'an Optics-2 01 », est prévu pour mi-2026.
La course à la puissance de calcul spatiale s'intensifie
La puissance de calcul spatiale, représentée par la « constellation de calcul intelligent hyperspectral quantitatif », étend constamment ses scénarios d'application, couvrant largement divers domaines clés liés à l'économie nationale, aux moyens de subsistance de la population et à la sécurité nationale.
Par exemple, dans le domaine de la production agricole, l'analyse rapide des données de télédétection orbitale permet non seulement d'identifier l'humidité du sol, mais aussi de déterminer avec précision les teneurs en azote, phosphore et potassium, de diagnostiquer les carences nutritionnelles des cultures et même de détecter précocement les ravageurs et les maladies grâce à de subtiles variations du spectre foliaire, rendant ainsi l'agriculture plus scientifique et efficace. Dans le domaine de la protection de l'environnement, il est possible non seulement de « détecter la présence de pollution », mais aussi d'« identifier sa nature », permettant la mise en place d'un système d'alerte précoce basé sur une « perception rapide et une réaction immédiate ». Dans le domaine de l'exploration des ressources, l'utilisation de la technologie hyperspectrale pour identifier avec précision les « signatures » spectrales des minéraux permet de délimiter rapidement les zones minières potentielles et d'identifier la distribution des minéraux, bouleversant les modèles d'exploration traditionnels, raccourcissant considérablement le cycle d'exploration, ciblant des zones plus précises et réduisant les coûts, résolvant les problèmes d'exploration en terrain complexe et favorisant une exploration minière intelligente et axée sur les données.
Avec l'émergence de nouvelles applications, la puissance de calcul spatiale passe du stade de la preuve de concept à celui de la mise en œuvre à grande échelle, devenant un enjeu majeur de la compétition aérospatiale commerciale mondiale. Les principales entreprises et institutions de recherche, tant nationales qu'internationales, accroissent leurs investissements afin de développer des stratégies technologiques et des modèles industriels différenciés.
À l'échelle internationale, SpaceX fait évoluer sa constellation Starlink vers le calcul spatial et les centres de données spatiaux, tirant parti de ses atouts en matière de réseaux à grande échelle et de lancements à bas coût pour s'imposer comme leader sur le marché mondial des infrastructures informatiques. Amazon a fait une entrée remarquée dans le domaine du calcul spatial avec le projet Kuiper, prévoyant le déploiement de 3 236 satellites en orbite basse pour construire un réseau mondial de calcul spatial. Starcloud, en collaboration avec des entreprises technologiques telles que NVIDIA et Google, fait progresser l'entraînement et le déploiement en orbite de modèles de grande taille afin de valider techniquement la puissance de calcul des GPU spatiaux. Les géants de la télédétection comme Planet et Maxar renforcent également leurs capacités de calcul embarquées afin d'améliorer l'efficacité de la transmission en temps réel des données de télédétection.
La Chine participe activement à cette course au calcul spatial. Le laboratoire du Zhejiang poursuit la construction de sa « constellation de calcul à trois corps », ayant déjà mis en réseau 12 satellites de calcul, et constituant ainsi une plateforme de calcul distribué spatiale de premier plan en Chine.
Contrairement à l'approche générale en matière de puissance de calcul spatiale, CAS Xiguang Aerospace a choisi de s'intégrer profondément au domaine vertical du calcul hyperspectral, en créant une barrière technologique avec « charge utile dédiée + algorithme exclusif + puissance de calcul propriétaire », ce qui a une applicabilité plus forte dans des industries à haute valeur ajoutée telles que l'agriculture, la foresterie, les plans d'eau, l'exploitation minière et le carbone.
« Notre objectif est clair : construire la constellation de télédétection la plus vaste, la plus complète, la plus conviviale et la plus pratique de Chine », a déclaré Qin Jing. Dans le cadre du 15e plan quinquennal, l'Académie chinoise des sciences (CAS) de Xi'an, spécialisée dans l'aérospatiale, continuera d'approfondir son expertise en télédétection hyperspectrale et en informatique intelligente spatiale, en se concentrant sur des domaines clés tels que l'informatique embarquée, les modèles d'IA hyperspectrale à grande échelle et la mise en réseau collaborative inter-satellites. L'objectif est de créer une nouvelle génération de systèmes de télédétection intelligents offrant une couverture plus étendue, une réponse plus rapide et un diagnostic plus précis, afin de renforcer durablement les capacités de diverses industries grâce à la technologie aérospatiale.
De multiples sources de données indiquent que la puissance de calcul spatiale et la télédétection hyperspectrale connaissent une croissance rapide. Selon Fortune Business Insights, le marché mondial de l'IA spatiale a atteint 2,36 milliards de dollars en 2025 et devrait dépasser les 15 milliards de dollars d'ici 2034, avec un taux de croissance annuel composé (TCAC) de 22,91 % entre 2026 et 2034. Un rapport de Research And Markets souligne que le marché mondial des centres de données en orbite atteindra 39 milliards de dollars en 2035, avec un TCAC de 67,4 % entre 2025 et 2035, ce qui en fait le segment à la croissance la plus rapide de l'économie spatiale. Les instituts de recherche boursiers chinois estiment que la taille du marché de l'internet par satellite et de la puissance de calcul spatiale en Chine devrait dépasser mille milliards de yuans à long terme, la télédétection hyperspectrale et les services de calcul intelligent représentant une part de plus en plus importante.
