卡兰·昆朱尔 (Karan Kunjur) 谈为什么太空的未来需要更多卫星动力
四年前,卡兰·昆朱尔 (Karan Kunjur) 和他的兄弟尼尔 (Neel) 围绕一个逆向想法创立了 K2 Space:与其让卫星变得更小,不如让大型、强大的卫星速度更快、更高效,会怎样?
在 ICONIQ Frontier,Karan 与 ICONIQ 的 Tengbo Li 一起讨论了该论文在轨道上的应用情况。他们的谈话涵盖了 K2 的第一颗卫星 Gravitas 的发射、团队从在太空运行 20 千瓦系统中学到的知识,以及为什么随着通信、国家安全基础设施和计算移出地球,电力变得越来越重要。
卡兰还分享了人工智能如何改变 K2 内部的工程步伐,以及为什么他认为天基计算最终是一个工程挑战,而不是一个新的物理问题。
李腾博 (00:00):
我们在 ICONIQ 花了很多时间试图弄清楚创始人的远大理想是否真的能够实现。通过 K2,我们中的一些人在今年 3 月的凌晨 4:00 确实得到了机会和答案。因此,我们前往范登堡太空部队基地观看了 Gravitas 的发射,这是 K2 的两吨重卫星。伴随着能量的爆发,我们看到了一次奇妙的升空。
(00:27):
一旦进入轨道,这颗卫星就会部署 40 米长的太阳能电池板阵列,发射有史以来在太空运行的最强大的电动推进器,并带来 12 个商业和国家安全有效载荷。因此,在一个雄心勃勃的时间表经常发生变化的行业中,卡兰·昆朱尔 (Karan Kunjur) 和他的兄弟尼尔 (Neel) 开始做一些异常艰难的事情,并在他们的第一次尝试中实现了目标。
(00:53):
这告诉了我们很多关于团队的信息。如今,K2 的方法正在吸引商业和国家安全客户的巨大需求。我认为他们已经公开宣布他们已经获得了价值超过十亿美元的商业和国家安全合同。很快,K2 的功能将满足另一个巨大的需求。你们中的许多人在这个房间中构建并在这个房间中支持的计算必须在某个地方运行。
(01:20):
正如您从尼克什那里听到的,这不可能全部发生在地球上。因此,越来越多的某个地方,K2 可能在轨道上的某个地方,帮助推动人工智能的下一个前沿领域。让我欢迎我们的朋友卡兰·昆朱尔(Karan Kunjur)上台。
(01:47):
长途步行。感谢您加入我们,卡兰。
卡兰·昆朱尔 (01:50):
谢谢你有我。
李腾博 (01:51):
所以也许只是为了描绘这幅图景,你们制造了一些有史以来飞行过的最大的卫星。为了让这个房间里的人们有一种比例感,Karan、Neel 和团队目前建造的 Mega Class 卫星大约有这个房间的宽度。事实上,我认为这个房间实际上不可能容纳那颗卫星。他们的下一类卫星的长度可能是这个房间的三到四倍。
(02:13):
因此,此时被送入轨道的卫星实际上大部分都非常小。它们是可消耗的系统,更大的星座,它们往往位于近地轨道。你们走了一条非常不同的道路,一条非常逆向的道路,几乎完全相反的方向。为什么?
卡兰·昆朱尔 (02:30):
我将在总体上用空间对其进行一些分解。我认为这里的大多数人在过去 6 到 12 个月里已经成为比之前 12 个月更强大的太空专家,但几乎所有太空应用都与权力有关。如果你想想我们目前在太空中拥有的应用程序,它是通信,它开始计算,它是一些导弹警告,导弹跟踪,还有一堆其他机密方面的东西。所有这些应用都与功率或有效负载质量相关。当您通过太阳能电池阵列产生所有电力时,卫星的大小直接与该电力成比例。卫星越大,功率越大,卫星越小,功率越小。
(03:09):
大约四年前,当我和我的兄弟创办这家公司时,人们认为以低成本、高效、工业化的方式进行太空探索的唯一方法就是建造小型卫星,这被视为传统想法。大卫星太贵了。他们花了太长时间才制作出来。结果,唯一的解决方案是建造小型卫星,其大小几乎与这些椅子一样大,以便真正在太空中扩散。问题是,当你变得那么小时,你就放弃了所有的权力和能力。
(03:43):
所以尼尔和我有一种逆向思维。我们当时想,“为什么没有人试图弄清楚如何以更好的方式建造一颗大型卫星?”他们说,当你作为创始人开始做某事时,你会显得天真。我很高兴我们当时很天真,因为我认为我们没有意识到为什么没有人做到这一点,因为需要解决大约 20 到 25 个不同的超级困难的工程挑战才能做到这一点。你需要建造巨型太阳能电池阵列,你需要建造巨型反作用轮,巨型电池。您基本上需要在硬件和软件方面构建整个堆栈,以便完全从头开始在太空中运行。这就是为什么当我们开始时,我们采访的人中有一半都说:“这是不可能的。你做不到。”另一半告诉我们,“没有人需要那么多的权力或能力。”
(04:32):
在过去的六个月里,这两个群体都被证明是错误的。第二组随着计算的兴起和高吞吐量通信的兴起,光学侧和射频侧发生的所有事情都表明了为什么功率很重要。然后正如腾博提到的,大约四个半月前,我们发射了我们的第一颗卫星,这是一颗20千瓦的卫星。它的大小相当于迄今为止部署的功率最高、最大的卫星。截至目前,该项目已投入运行 135 天,且运行良好。所以这是一个巨大的改变,对吧?
(05:07):
基本上,通过做这件非常困难的事情,每个人都告诉我们没有其他人可以做到,我们现在处于这样的境地:作为一家成立四年的公司,我们已经与商业客户和美国政府签署了价值十亿美元的合同,并且我们在洛杉矶的工厂处于全面规模化模式。
李腾博 (05:22):
伟大的。这个房间里有很多人正在构建软件。除非你去工厂亲眼目睹,否则你建造的东西基本上是无法接近的,否则卫星将在太空中飞行。因此,也许只是为了帮助人们概念化您实际上为商业客户、国家安全所做的事情(在您可以谈论的范围内),您能谈谈您实际支持的一些有效负载和用例吗?
卡兰·昆朱尔 (05:45):
是的。思考目前太空中正在发生的事情的最佳方式是,地面上发生的各种应用程序都出于不同的原因被转移到太空中。所以你想像星链,这可能是最……每个人都知道这一点。他们做什么?他们采用了宽带通信,并将其从地面能力中获取,并以分布式方式将其全部置于太空中,覆盖全球,性能大幅提高。你现在开始看到的是,同样的事情以不同的方式发生。因此,现在,主权国家希望能够部署完全相同的功能,但让他们控制自己的电信基础设施。
(06:26):
我们的第一个大商业客户是一家名为 SES 的公司。他们是一家总部位于卢森堡的公司。他们正在有效地为欧洲建设主权太空通信基础设施。碰巧的是,他们决定在我们的 K2 平台上构建整个星座。我们击败了波音公司,我们击败了许多欧洲公司,只是因为卫星的性能更高,威力更强,以及我们的速度更快。
(06:51):
我们的美国政府客户正在考虑将我们用于其他通信应用。因此,除了宽带之外,您还拥有低频通信,就像一个在地面上手持无线电的士兵一样,过去只能像视线一样进行通信,现在可以使用卫星进行超视距通信。基于卫星,基本上是直接到设备的风格。现在这是可能的,因为您可以在全球范围内以激增的方式部署大量权力。
(07:19):
我刚才描述的内容还有许多其他风格,它们会渗透到不同的地方,我无法真正谈论。但重点是,当你突然能够在轨道上部署大量电力时,你可以开始在通信方面做一些真正有趣的事情,并开始将一堆地面上的应用程序推向太空。
(07:38):
这就是我们今天所处的位置。明天我们去哪儿?好吧,随着时间的推移,您不仅会看到通信网络、射频通信网络移动到太空,而且您还将看到光纤网络。过去三年的最新发展之一是我们进行光通信的能力。基本上,使用字面上的空间激光器,这总是很有趣的,使用空间激光器基本上进行卫星与卫星以及卫星与地面的通信。当你能做到这一点时会发生什么?好吧,现在我在轨道上有数百颗卫星,每颗卫星上都有四到八个不同的光节点,并且您已经部署了一个网状网络,可以进行每秒太比特级的光通信。
(08:19):
现在基本上你有机会在未来 5 到 10 年内将地球上的整个光纤网络推向太空,并以无人能切断这些线路的方式推向太空。您拥有大量的冗余,并且以高度可扩展的方式拥有大量的数据吞吐量。
(08:36):
在此之上,有一堆计算节点,您基本上采用地面数据中心,现在在那里放置大量计算,这也需要大量电力,并且您基本上已经在太空中复制了整个地面系统。
(08:47):
这就是我们要去的地方。你需要有足够的力量才能做到这一点。您需要能够以稳健、可扩展的方式做到这一点。你需要能够在任何地方做到这一点,不仅仅是在所谓的近地轨道上,我们已经很好地弄清楚了,它靠近地球,而且在中地球轨道上,在地球静止轨道上,在地月轨道上,甚至在更远的地方。
李腾博 (09:07):
我认为人们很容易低估在太空中可以做多少事情以及在太空中可以做得更好多少,但也许只是将其带到此时此地而不是长期路线图。所以你们……Gravitas 已经运营了 130 天,这太棒了。这是我们在航天工业中见过的最成功的首次发射之一。但从战术上讲,你们在这 130 天里证明了什么?
卡兰·昆朱尔 (09:30):
是的。所以我们昨天实际上向一位政府客户做了简报,他在工厂,他说,“我对这件事的顺利进行感到惊讶。”因为我们必须从头开始构建这么多,对吗? 85% 的卫星完全在内部建造。所以这些是 85 个百分点的风险。其中每一个都是新组件,到目前为止可能而且可能应该在轨道上发生故障。
(09:56):
Gravitas 的美妙之处就在于我们收集了如此多的数据。我们将 Gravitas 称为我们的 block one 设计。第二部分,我们明年将通过两次不同的发射发射大约 10 颗不同的卫星。它的时机让我们基本上能够吸取大量的经验教训,将其反馈到第二块设计中,然后快速迭代。
(10:15):
它当然并不完美。我们吸取了很多教训。事实上,我的兄弟也是这家公司的首席技术官,他在五角大楼。他昨天一整天都在五角大楼,今天一整天都在国家侦察局,谈论所有的经验教训。从来没有人这样做过。从来没有人大规模地这样做过。即使是 SpaceX,他们也还没有发射过这种功率水平的卫星。因此,我们确实在突破第一颗 20 千瓦卫星的可能性极限,而 Gravitas 使我们能够证明很多能力。
李腾博(10:45):
您之前提到过主权。我们房间里有代表主权财富基金和其他组织的人,他们在美国以外的一些国家。当你谈论主权能力以及人们正在解决什么问题时,这些是什么? K2 实际上如何满足这些需求? 相对于美国和其他地方的一些供应商,不同的主权国家如何考虑他们的太空战略?
卡兰·昆朱尔 (11:12):
是的。因此,有些基本能力绝对是从太空中实现的。如果一个主权国家目前没有考虑如何部署这些能力,那么他们可能会落后五年左右。因此,通信是显而易见的,通信涵盖从宽带到直接设备再到光纤网络的一切。
(11:32):
如果你是其中每一个的主权者,就应该有一个策略。然后,在导弹预警、导弹跟踪等之上,将一堆地面传感器移动到太空是确保拥有正确覆盖范围的更有效方法。除此之外,我认为有些科幻的东西最终会发生,但是我谈到的这四个类别,三种不同风格的通信以及导弹警告,导弹跟踪,现在我所交谈过的每个主权国家都在考虑它。
(11:58):
他们正在考虑的是,“我如何进行多线程处理?”因此,您绝对应该在对您有意义的地方使用 Starlink。购买它、使用它,甚至在有意义的地方使用计算。但作为主权国家,您可能还希望拥有自己的能力,能够打开和关闭开关,并且可以根据自己的军事用例进行定制。因此,这在很大程度上是一种双轨方法。它是在有可用的地方购买并在可能的地方建造。
(12:26):
并且有非常不同的构建风格。您可以构建硬件并拥有硬件并拥有完整的堆栈。您可以让像我们这样的人来构建硬件,但您拥有波形。因此,您可以通过软件方面有效地拥有其完全自主的能力,但您不一定需要构建硬件或深入其中。
(12:43):
最后一切都结束了,只需购买数据即可。每个主权国家都在考虑这个问题。每个主权国家都在思考,更有什者,如果深海光缆被切断,我的网络和我国的网络将面临哪些风险?我们看到这样的情况越来越多。我的国家基础设施的后备计划是什么?太空提供了一种非常有趣的后备计划。
(13:09):
因此,我看到走得最远的主权国家是这样的人,“是的,我们将购买其中的一些。我们将建造其中的一些。对于这个细分市场,我们将以这种方式进行建设。对于这个细分市场,我们将以这种方式进行建设。”这听起来很简单,但实际上需要很多思考。我发现与我交谈过的主权国家的复杂程度存在显着差异。
李腾博(13:30):
很有道理。也许稍微换个角度,你们完全是一家物理硬件公司,关于物理人工智能的讨论越来越多,当然我们在物理系统和软件或人工智能之间的交叉点方面也有很多反思。为了描绘出做你所做的事情有多么困难,有一个叫做范艾伦带的东西,它存在于近地轨道之上,那里有大量的辐射来自太阳系和宇宙的各个部分以及你拥有的东西。 K2 必须建造的卫星必须能够抵抗这种辐射,必须能够在这种辐射下长时间生存。很明显,您无法对 K2 卫星上的辐射硬化代码进行振动编码。
卡兰·昆朱尔 (14:12):
不幸的是没有。是的。
李腾博 (14:12):
但是你们正在内部构建很多软件,无论是航空电子设备还是地面系统或者其他什么。您构建的硬件和软件之间的相互作用是什么?您如何看待构建该软件?当你所做的事情的错误容忍度如此之低时,人工智能如何发挥作用?
卡兰·昆朱尔 (14:31):
是的。所以我之前实际上被问过这个问题,比如我们在硬件和软件之间的工程划分是多少。我们大约 75% 是硬件,25% 是软件。软件方面,从飞行软件到子系统底层的控制软件,一直到地面软件、星座运行软件。因此,我们面临着所有这些不同风格的软件挑战,这些挑战将硬件整合在一起。由于我们在内部垂直集成了如此多的硬件堆栈,因此我们还必须构建所有软件来为我们自己构建的每个子系统提供支持。
(15:05):
所以这是一个非常复杂的硬件软件问题。碰巧的是,您需要能够不仅仅在静态环境中解决该问题。我们的整个论文是我们要建立一个平台,这是一个基础设施游戏。因此,我们将建立一个平台,使其功率最大化,有效载荷质量最大化,并且可以将其放入任何轨道,这意味着您需要能够处理超高辐射环境。你需要能够把它放在地球周围的不同轨道上,然后最终放在整个太阳系上。这是我们的目标。这是一个惊人的……从硬件/软件角度来看,挑战是原来的 10 倍。
(15:38):
所以这是我们正在做的事情的重要组成部分。 这是我们试图解决的一个重要问题。在人工智能方面,我要说的是,你可能听过不同创始人的多个故事,他们告诉你,人工智能正在加速真正优秀的工程师可以做的事情。有趣的是,腾博对我们的团队做了一些分析,我们可能建立了 SpaceX 之外最好的工程团队,数据会告诉你这一点。
(16:02):
该团队结合过去 12 个月人工智能所发生的事情,使我们能够以令人难以置信的速度前进。您拥有这些 N-of-1 工程师。我们有一位工程师,我认为他可能是世界上最好的电力推进工程师。你把他和一群工程师配对,他每天都在使用克劳德,他正在做一些疯狂的事情。
(16:24):
我有点偏见,但我的兄弟,他是首席技术官,他可能是世界上最好的工程师之一,他花了 30 天基本上只是与 Claude 一起开发 Anthropic,并构建了我们未来的第二阶段星座,我们将在 6 到 12 个月内开始分享一些内容。那本来是一个庞大的团队,但最后变成了只有一名出色的工程师,只是氛围编码。所以,是的,辐射挑战你还无法影响代码,但人工智能对我们的业务和工程师的工作速度产生了巨大的影响。
李腾博(16:55):
爱它。爱它。也许在 12 个月前,太空数据中心的概念还让人感觉很陌生。你让加文·贝克(Gavin Baker)在播客上谈论这件事,但它看起来是如此遥远。然后你快进到 12 个月后,感觉更加可信,部分归功于 K2 和太空中其他一些人正在做的工作,但现在越来越多的人像 SpaceX 和谷歌以及其他人公开谈论与太空计算相关的机会。再说一次,尼克什早些时候曾谈到地球上的数据中心可能不是一项伟大的投资。让我们从太空数据中心开始。这是更好的投资吗?如何真正实现这一点?
卡兰·昆朱尔 (17:35):
是的。因此,太空数据中心需要大量的电力。我提到了我们刚刚发射的卫星,它是一个20千瓦的系统。这是迄今为止发射的功率最高的卫星。这实际上是我们发射的最小的卫星。在此之后我们发射的下一颗卫星将是 165 千瓦。因此,将这两堵墙之间的距离乘以四或五。这就是您实际需要能够开始托管机架的卫星规模。
(18:06):
值得庆幸的是,它使用了我们目前使用的所有相同硬件,只是更多的硬件、更多的推进器、更多的电池、更多的太阳能模块。但是,如果你能达到这个规模,并且拥有像 Starship 和 New Glenn 这样的运载火箭,那么实际上合理地将计算送入轨道就突然变得可能,因为将东西送入轨道有一些天然的好处。
(18:25):
一是电力,实际上是无限的可再生能源。您没有相同类型的维护成本。你有一个大规模可扩展的问题,因为你基本上只需增加发射次数并打包运载火箭,你确切地知道这些数字是什么,问题是何时会达到同等水平以及成本结构是什么等等,但它在正确的时间范围内可以大规模扩展,你不必担心许可,也不必担心你所在地区的人们因为你拿走了他们的水而变得非常不高兴。所以这实际上是一个非常有趣的动态。
(19:02):
我告诉人们的是,今天的情况并不相同,但这并不是一个新的物理挑战。这是一个工程挑战,不是“如果”,而是“何时”。所以你可以这样争论,“好吧,成本平价会在 5 年后发生,还是会达到 8、10 或 15?”那完全没问题。这些都是与超重型运载火箭的定价和规模以及诸如此类的东西相关的有效论据。但我认为天基计算的发生是不可避免的,当这种情况发生时,我打算参与其中。
李腾博(19:36):
是的。谢谢你,卡兰。
卡兰·昆朱尔 (19:38):
是的。
李腾博(19:38):
谢谢你这样做。
卡兰·昆朱尔 (19:39):
谢谢。
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