地球觀測崛起：太空科技變革未來經濟

從驚嘆到行動……地球觀測如何成為3.8萬億美元產業

隨著世界太空周完結，今期《前沿科技與創新》專題深入探討地球觀測（Earth Observation，EO）在企業及政策決策中的日益重要角色，同時審視其迅速擴展的實際應用範圍——從監測氣候風險到加強糧食和水資源安全。我們亦訪問了初創企業Constellr，了解他們如何打造一個「實時地球健康圖譜」，並聚焦最新的前沿科技與氣候創新突破。

1. 深度解析：地球觀測在變化世界中的角色

17世紀德國天文學家約翰尼斯·開普勒（Johannes Kepler）不僅描繪行星運動，他的著作《夢想》（Somnium，拉丁文，常被視為首部科幻作品）中，設想了一次前往月球的旅程，讓人類得以用全新視角看待地球。

1946年10月，美國科學家發射V-2火箭，拍攝了首張粗糙的地球太空影像，這一願景開始成真。1957年蘇聯的史潑尼克（Sputnik）衛星證明了持續進入軌道的可能，1960年NASA的TIROS-1成為現代地球觀測衛星的「精神前身」，首次提供了有實際價值的天氣影像。

1972年阿波羅17號拍攝的著名「藍色大理石」照片，讓公眾深刻理解從太空看地球不僅可能，更是保護地球的重要視角。

現今，地球觀測作為太空最實用且快速成長的應用之一，正從單純的驚嘆轉向利用海量衛星數據支持實際決策——無論是追蹤氣候風險，還是管理資源與基建。許多任務現在從太空執行比地面更經濟，包括監控農田、電力系統及發掘礦產。隨著高光譜成像、合成孔徑雷達及算法技術的突破，地球觀測能力正以前所未有的細節呈現地球系統。

根據世界經濟論壇最新發布的《地球觀測執行手冊》，這一產業預計到2030年可為全球GDP貢獻3.8萬億美元，並每年幫助減排20億噸溫室氣體。然而，由於採用速度落後於技術創新，這些價值仍未被充分挖掘。

地球觀測產業正處十字路口

手冊指出，2023年90%的衛星發射由商業機構主導（2014年僅15%），但應用仍主要集中於公共部門。要釋放產業全部潛力，企業需從試驗階段邁向系統整合。

領導者應該採取三步策略：

– 明確價值主張：EO在覆蓋大範圍、需頻繁監控或結合空間與非空間數據的問題上最具優勢。
– 強化戰略協調：將EO定位為連結戰略、財務、運營及可持續發展的跨部門推動者，而非邊緣項目。
– 制定執行策略：明智決定何時使用開源數據、與商業提供者合作，或結合自有數據集。

EO已在精準農業、供應鏈監控、ESG報告及災害預警系統等領域展現價值，但報告強調，採用EO技術除了技術能力，組織信心同樣重要。

2. 初創聚焦：Constellr

初創公司Constellr正示範如何將地球觀測從政策框架轉化為實用商業應用。

我們訪問了Constellr聯合創辦人兼CEO Max Gulde，了解他們打造的「實時地球健康圖譜」，該系統利用衛星追蹤地球溫度、水循環及碳循環。

挑戰：實時了解地球健康

Gulde指出，核心在於監測三大系統：水循環、能量循環及碳循環。氣候變化的基本變量是溫度，而溫度影響這三大循環，進而關乎糧食安全和用水等多方面，但目前尚無一致且實時的全球監測系統。

解決方案：打造實時地球圖譜

Constellr打造的圖譜如「Google Earth」，但數據非幾個月或幾年陳舊，而是實時更新，且不僅是視覺影像，而是反映地球物理狀態的數字化健康圖。

技術手段：衛星、軟件與人工智能

Constellr已發射兩顆衛星，第三顆在籌備中。Gulde強調，發射成本下降和技術進步是關鍵：「發射成本大約只佔衛星成本20%，而我們使用的100-200公斤級衛星性能媲美甚至優於大型衛星，成本卻不到1%，這是革命性改變。」

AI在數據利用中亦扮演重要角色，能快速為不同客戶定制解決方案，覆蓋從任務規劃到數據處理的各環節。

現實挑戰：在壓力中擴展

Gulde擔憂短期危機會分散對長期重要議題的關注，但同時看到歐洲推動主權及EO數據雙重用途的機遇，例如同一系統既能監測彈藥工廠活動，也能應對氣候變化等世代挑戰。

3. 我們關注的三大技術突破

– 哈佛及MIT研究員打造首台連續運行超過兩小時的量子電腦，理論上可無限運行，標誌量子比特穩定性重大突破，預計三年內可實現永續運行。詳見量子技術解析。
– 中國Deep Robotics推出首台全身IP66防水防塵全氣候工業人形機械人，高175厘米，能在20°C至55°C環境下執行工廠操作及戶外安全巡邏。
– 中國科學家攻克固態電池關鍵難題，開發自我修復介面如液態密封，可填補電池層間裂縫，無需重壓，能使手機及電動車續航力提升三倍。

4. 論壇前沿科技：未來展望

– 10月15日17:45-18:15（GMT+4）全球未來理事會及網絡安全年度會議將直播「太空能教我們什麼」專題，邀請MIT阿波羅計劃教授Dava Newman及西悉尼大學國際法榮譽教授Steven Freeland，探討太空科研與科技如何助力地球挑戰。
– 同日將發布首份《行星健康十大新興技術解決方案》報告，聚焦氣候適應、自然保護與韌性建設的科技突破及實施策略。

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評論與啟示

地球觀測產業正值爆發前夕，但其真正價值釋放仍需跨越組織與技術的鴻溝。現時商業衛星發射占比迅速攀升，顯示市場成熟與競爭加劇，但用戶端尤其是企業層面的融合仍顯不足。這反映一個普遍問題：科技創新速度遠超用戶採納與組織變革速度。

Constellr的例子展示了新技術與AI結合的威力，通過降低成本及提升數據可用性，實現了真正意義上的實時監控，這對氣候變遷、資源管理等全球挑戰至關重要。這亦提醒我們，未來地球觀測不僅是數據提供者，更是決策支持系統的核心。

此外，短期危機與長期議題的張力，是政策制定者與企業領袖必須面對的挑戰。如何在緊急事態中保持對氣候變化等長期問題的投入，將決定地球觀測技術能否真正造福人類。

最後，量子計算和人形機械人等前沿突破，為地球觀測及相關產業提供了新動力。量子計算長時間穩定運作的實現，將極大提升數據處理能力，而全氣候機械人則可能在惡劣環境下提供持續監測與維護，這些技術融合將開啟全新應用場景。

對香港及全球讀者而言，這篇報道不僅介紹了地球觀測的現狀與潛力，更提示了科技轉型中的機遇與挑戰。未來，地球觀測將不再是遙遠太空的神秘，而是我們日常生活和決策不可或缺的關鍵工具。作為媒體人，我們應持續關注這一領域的發展，促進社會對科技與環境融合的理解與支持。

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