值世界空间周收官之际，本期前沿技术与创新专栏深入探讨地球观测在商业和政策决策中日益重要的作用，并审视其迅速扩大的实际应用——从监测气候风险到加强粮食和水安全。
我们还采访了初创企业 Constellr，了解其描绘地球健康状况的“实时地图集”，并重点介绍前沿科技和气候创新领域的最新突破。
1. 深入探讨：地球观测在变革世界中的日益重要作用
17世纪，德国天文学家约翰内斯·开普勒不仅绘制行星运动图。在他的小说《梦》（拉丁文写成，意为“梦”，常被称为已知最早的科幻作品）中，他设想了一次前往月球的旅程，让人们得以换个视角看地球。
1946年10月，这一愿景进一步接近现实。当时，美国科学家发射了一枚 V-2 火箭，拍摄到了第一张粗略的地球图像。1957年，斯普特尼克号的发射证明了持续进入轨道是可能的；1960年，美国国家航空航天局（NASA）的 TIROS-1 成为“精神上的先驱”，为今天的地球观测卫星群开了先河，展现出卫星能够提供具有实际价值的天气图像。
此后，阿波罗17号于1972年拍摄了标志性的“蓝色弹珠”地球照片，在公众心中刻下这样的认识：从太空观察地球不仅可能，而且对理解和保护地球至关重要。
如今，世界各地在回顾世界空间周（10月4日至10日）之际，地球观测（EO）已成为太空领域最实用、增长最快的应用之一。如今，重点不再只是惊叹于太空，而是利用海量卫星数据支持现实决策——从追踪气候风险到管理资源和基础设施。
事实上，如今许多任务从太空开展比在地球上更便宜，包括监测农田、追踪电力系统以及发现新的矿产资源。与此同时，地球观测的能力不断增强，高光谱成像、合成孔径雷达和算法技术的发展，让我们能够以前所未有的细节揭示地球系统。
这些动态进一步凸显了地球观测为何有望成为强大的价值驱动力。根据世界经济论坛发布的一份全新地球观测行动指南，到2030年，该行业有望为全球GDP增加3.8万亿美元，同时助力每年消除20亿吨温室气体排放。然而，这些价值大多尚未实现，部分原因是应用普及落后于供给侧创新。
地球观测：行业正处于十字路口
行动指南指出，地球观测行业正处于十字路口。如今，商业主体已主导卫星发射——2023年占90%，而2014年仅为15%——但应用仍主要集中在公共部门的用例。要释放该行业的全部价值，各组织需要从试验探索转向系统化整合。
行动指南建议领导者采取三步法：
阐明价值主张：地球观测尤其适用于涉及大范围区域、需要频繁监测，或需要结合空间与非空间数据的问题。
加强战略协同：将地球观测定位为连接战略、财务、运营和可持续发展的跨职能推动力量，而非一项边缘项目。
制定执行策略：确定何时使用开放数据、与商业服务提供商合作，或将地球观测与专有数据集结合。
地球观测已在精准农业、供应链监测、ESG报告和灾害预警系统等领域证明了自身价值。但正如报告所强调的，应用普及既需要组织层面的信心，也需要技术能力。
深入了解：
阅读我们的解读文章，了解地球观测如何助力从太空应对全球挑战；也可浏览完整报告《高管地球观测行动指南》。
探索论坛地球观测社群的相关工作。
2. 初创企业聚焦：Constellr
像 Constellr这样的初创企业正逐步展现，地球观测如何从政策框架走向实际商业应用。
我们采访了Max Gulde，Constellr联合创始人兼首席执行官，了解他们描绘地球健康状况的“实时地图集”——一个利用卫星追踪温度、水循环和碳循环的系统。
➡️ 挑战：了解地球的健康状况
Constellr致力于应对的重大挑战，是如何实时测量和监测地球的健康状况。Gulde解释说，一切都归结于三个基本系统：水循环、能量循环和碳循环。
“如果我们看气候变化，最基本的变量就是温度，而温度会影响这三个循环。”他举例指出，这一个因素就会影响从粮食安全到用水的方方面面；然而，如今还没有一致、实时且可大规模测量温度的系统。
➡️ 解决方案：构建地球实时地图集
Constellr的解决方案正是Gulde所说的“地图集”：“想象一下谷歌地球，但它的数据不是三个月、六个月或两年前的，而是实时的；而且它关注的不只是视觉现实，还包括地球的物理状态。Constellr要做的正是创建这样一份地图集——实时呈现地球健康状况的数字化图景，而我们从温度这一基础变量入手。”
➡️ 实现方式：卫星、软件和人工智能
Constellr已发射两颗卫星，并正在准备发射第三颗。Gulde认为，发射成本下降、技术飞跃和人工智能的结合促成了这一切。“其中一个因素是发射价格降下来了。目前，一次发射的费用约占卫星成本的20%；如果看我们使用的卫星级别——大约是100至200千克的卫星——发射费用已经不再是成本的大头。”
“凭借我们采用的技术，我们能够达到与大型卫星相近的性能。说相近其实是更好，而成本不到大型卫星的1%。这显然是彻底改变局面的突破。”
人工智能也发挥着作用——不是用于制造卫星，而是让数据变得可用：
“技术应用面临的许多挑战在于，仍然需要针对不同客户量身定制。现在可以利用人工智能相对快速地调整，这是一大优势。因此，我们在整个价值链中大量采用人工智能，从任务规划到数据处理，等等。”
➡️ 现实考验：压力之下扩大规模
对Gulde而言，真正的风险是短期危机可能让人们忽视长期优先事项。“一方面，让我夜不能寐的是，短期挑战正使我们分心，无暇应对重要得多的长期挑战。每当我们陷入恐慌，就不会着眼于长期战略。”
与此同时，他也看到了欧洲推动自主能力以及地球观测数据双重用途应用所带来的机遇。“能够探测弹药制造厂是否有活动的同一套系统，也能帮助解决我们面临的长期挑战，关注气候变化这类影响世代的问题。”
3. 雷达关注：3项科技突破
哈佛大学和麻省理工学院的研究人员刚刚研制出一台连续运行两个多小时的量子计算机；正如《哈佛深红报》报道，其中几位研究人员表示，这台机器理论上可以无限期运行。这为什么重要？多年来，大多数量子计算机只能运行几毫秒，即使是先进机器，每次也只能运行约13秒。但这项最新进展在量子比特稳定性方面取得重大突破，有望让我们在“大约短短三年内”拥有能够永久运行的量子计算机。阅读我们的量子技术解读文章，了解更多。
一款全天候人形机器人由中国的 Deep Robotics 推出，据称是全球首款“实现全身IP66级防水防尘保护”的机器人。它身高175厘米，体型仿照人类，可在20°C至55°C的环境中工作，执行工厂作业和户外安保巡逻等任务，《动点科技》报道。
中国科学家解决了下一代固态电池研发中的一项关键挑战。这种电池单次充电后续航时间有望延长至原来的三倍，“为从智能手机到电动汽车的各种设备供电”，《南华早报》报道。他们开发出一种自愈界面，像液体密封层一样填充电池层之间的空隙，无需采用以往设计所要求的高压。他们开发出一种自愈界面，像液体密封层一样填充电池层之间的空隙，无需采用以往设计所要求的高压。
4. 论坛前沿科技：接下来关注什么？
观看我们的专题环节《太空能教会我们什么》，该环节将在全球未来理事会与网络安全年度会议期间举行
直播时间：2025年10月15日17:45–18:15（GMT+4）
收看我们从迪拜带来的直播环节，太空领域的领军人物将在其中讨论太空探索的最新计划。他们将探讨一些最令人振奋的进展——从太空研究到最新技术——如何帮助我们应对地球上的挑战。演讲嘉宾包括Dava Newman，麻省理工学院阿波罗计划航空航天学教授；以及Steven Freeland，西悉尼大学国际法荣休教授。
新报告：《促进地球健康的10项新兴技术解决方案》
将于2025年10月15日发布
首份《促进地球健康的10项新兴技术解决方案》报告将聚焦能够帮助世界适应气候变化、保护自然并增强韧性的技术方案。报告将展示应对当今环境挑战的突破性科学成果，并分享如何在尊重地球限度的同时推动这些方案落地的策略。
补充报道：Rachel Dooley 和 Pooja Chhabria。
