下一個算力賽場，在太空_風聞

全球算力競賽的下一站，將是廣袤無垠的太空。

10月3日，在都靈舉行的意大利科技週上，亞馬遜公司創始人傑夫·貝索斯預測，人類有望在未來10至20年內在太空建造千兆瓦級數據中心。他指出，太空環境中持續可用的太陽能將賦予這些數據中心超越地球同類設施的潛力。

貝索斯表示：“這些大型訓練集羣最好建在太空，因為那裏有太陽能，全天候供電。那裏沒有云，沒有雨，沒有天氣變化。未來幾十年內，我們將能夠降低太空數據中心的成本。”

在貝佐斯説出這番話的五個月前，長征二號丁運載火箭在酒泉衞星發射中心點火起飛，將十二顆計算衞星送入軌道。它們是中國“三體計算星座”的首批成員，也是全球首個太空計算衞星星座。

而在貝佐斯發言的一個月後，美國初創公司Starcloud將一顆搭載了英偉達H100 GPU的衞星發射到太空，以測試數據中心在軌道上的運行方式。Starcloud的終極目標，是建造一個功率達5千兆瓦、跨度約4公里的軌道數據中心，能夠承擔海量AI計算任務，同時降低成本與碳排放。

10月底，馬斯克在社交平台上表示，SpaceX公司將擴大其V3衞星規模，進軍太空算力領域。11月，谷歌也宣佈了構建太空數據中心的計劃。

中國已經率先佈局，美國幾大科技巨頭緊跟其後，歐盟也已有了相關規劃。我們不禁要問：

太空，對於數據中心，究竟有什麼魔力？

01太空數據中心，優勢與挑戰

太空數據中心的構想，來源於地面數據中心的巨大資源消耗。

全球人工智能算力需求的激增，正對地球的能源與土地資源構成嚴峻挑戰。據統計，到2026年，全球數據中心的總用電量或將超過1000太瓦時，堪比日本全國的用電量。為支撐AI模型運行，這些設施還需消耗巨量水資源進行冷卻，同時佔用寶貴的土地。

相比之下，太空數據中心具有多重優勢。首先，軌道設施可以近乎24小時不間斷地接收太陽能，有望徹底解決地面設施對電網的巨大依賴。其次，太空設施可以利用深空的真空作為輻射散熱場，無需消耗水資源。此外，太空中的設施在物理上相對安全，能規避地震、洪水等地球自然災害對數據安全的威脅。

同時，太空算力的提升還有助於催生衞星在軌計算的新模式。目前，地球觀測等衞星產生的數據量（PB級）遠超地空通信的帶寬限制，據估計高達90%的有效數據因無法及時回傳而被“遺棄”。在軌計算平台（如搭載高性能GPU的衞星）能直接在太空處理原始數據，僅將分析後的高價值“洞見”（KB級）傳回地面，將數據處理時效性從數小時縮短至秒級，極大緩解了帶寬壓力。

根據BIS Research數據顯示，到2035年，在軌數據中心市場規模將達390億美元，複合年增長率高達67.4%。這將成為新一輪太空經濟的核心引擎，延展至軌道製造、太陽能電力與小行星採礦等領域。

不過，太空數據中心也仍面臨眾多技術挑戰。首先，太空中的散熱並非易事，它無法依賴空氣或液體對流，必須通過大面積的散熱板進行效率較低的輻射散熱。其次，設備必須進行加固，以抵禦宇宙輻射和太陽耀斑對敏感電子設備的持續威脅。最後，在軌的維護、修復和硬件升級在目前的技術條件下極其困難且成本高昂。

即使挑戰再多，在太空部署算力基礎設施仍是未來大趨勢。這一次，率先出手佈局的是中國。

02中國：率先佈局“三體計算星座”

“三體計算星座”是由之江實驗室主導構建的中國首個整軌互聯的太空計算星座，其首批12顆衞星已於今年5月14日成功發射入軌。該星座的目標是構建一個天基智能計算基礎設施，實現“天感天算”（即在太空感知並直接在太空計算），將太空轉變為人工智能應用的新場景。

該星座的核心是新型的“計算衞星”。其關鍵技術突破在於將強大的算力直接部署在軌道：之江實驗室研發的星載智能計算機，將單星算力從T級提升至P級（10至100倍提升）；衞星搭載了星間激光通信系統，速率高達100Gbps，實現了衞星間的互聯；此外，其天基分佈式操作系統可統一調度在軌的算力、存儲和網絡資源。

此次首發的12顆衞星，整軌互聯後具備5POPS（每秒5千萬億次計算）的在軌計算能力和30TB的存儲容量，其中單星最高算力達744TOPS。更重要的是，衞星搭載了80億參數的天基AI大模型，使其能自主在軌處理從L0到L4級的衞星原始數據。

據介紹，這一變革將極大提升數據處理效率，將傳統需要數小時的響應時間縮短至分鐘級甚至秒級。在應用上，這將對森林防火、應急救災、智慧城市治理等領域產生革命性影響，例如實現林火的分鐘級監測。同時，它也為太空科學研究提供了新範式，如利用雙星協同探測轉瞬即逝的伽馬射線暴。

根據規劃，之江實驗室計劃在2025年內完成超50顆計算衞星的佈局。其最終目標是建成千星規模的天基智能計算基礎設施，總算力規模將達到1 EOPS（每秒百億億次運算），推動太空雲計算時代的到來。

許多深耕太空算力領域的中國民營企業也參與了此次計劃。比如成都的國星宇航公司。國星宇航是“三體計算星座”的核心參與方之一，其牽頭的“星算”計劃與“三體計算星座”協同發射。該公司在太空算力佈局上起步很早，2018年便發射了中國首顆AI應用衞星，2024年發射首顆AI智算衞星。據介紹，國星宇航的目標明確，即通過“研製+發射+運營”的一體化模式，在2028年後建成覆蓋全球的天地一體化AI基礎設施。

同樣參與該計劃的還有杭州的地衞二公司。地衞二則是“三體計算星座”的生態合作伙伴，致力於共建共享太空計算網絡。其專注於太空智能技術，目標是為衞星安裝“AI大腦”，推動計算範式從天采地算向天採天算轉變。2023年，公司聯合研製了以AI載荷為核心、具備智能操作系統的人工智能衞星“地衞智能應急一號”（算力達80 TOPS）。地衞二的目標是打造一個全球互聯的太空計算網絡，並已開始向海外多國提供衞星交付與AI算法服務。

03美國：科技巨頭扎堆入場

在貝佐斯做出數據中心未來屬於太空的預測後，短短一個月內，英偉達、SpaceX、谷歌等巨頭都提出了各自的太空算力計劃。

2025年11月2日，美國初創公司Starcloud成功發射了Starcloud-1衞星，首次將用於AI模型訓練的英偉達H100 GPU送入地球軌道。據報道，這顆冰箱大小的衞星搭載了迄今為止進入太空最強大的計算芯片，其算力是此前在軌芯片的一百倍。

Starcloud-1的首要任務是驗證在軌計算模式。這顆衞星將在350公里的超低軌道運行，接收來自SAR（合成孔徑雷達）衞星羣每秒高達10GB的數據。H100 GPU將即時處理這些海量原始數據，僅將提煉後的數據包傳回地球。此外，該任務還將測試在太空運行谷歌Gemma，這也是大型AI模型的首次軌道部署。

此次發射只是Starcloud計劃的開端。該公司已在規劃Starcloud-2任務，計劃明年發射，其算力將提升十倍，並搭載NVIDIA的下一代Blackwell GPU，旨在提供商業服務。Starcloud的最終目標是在2030年代建成一個成本與地面相當、功率高達40兆瓦，乃至最終達到5吉瓦、跨度約4公里的軌道超級數據中心。

為實現這一目標，Starcloud正在同多方構建生態系統。公司已與AI基礎設施提供商Crusoe合作，計劃於2026年發射的衞星上部署首個太空公共雲。由於5吉瓦的設施規模遠超人類現有能力，Starcloud還與麻省理工學院的衍生公司Rendezvous Robotics合作，利用其自主、可自我組裝的模塊化技術，以實現在軌建造這一龐然大物。這一系列行動的經濟可行性，則高度依賴於SpaceX星艦等技術帶來的發射成本大幅下降。

自然，SpaceX也有自己的太空算力擴張計劃。

10月底，馬斯克在社交平台X上表示：“只需擴展星鏈V3衞星，就能構建太空數據中心。SpaceX會這麼做。”

作為馬斯克設想的核心，新一代V3衞星的性能將有巨大飛躍，其通信容量預計高達1 Tbps（太比特每秒），是V2衞星的十倍。同時，其質量增至約1.5至2噸，這使其能搭載更強大的計算模組與太陽能陣列，為在軌AI計算提供充足電力。V3衞星還將配備高速激光通信鏈路，構建一個覆蓋全球的低延遲光通信網絡，支撐在軌數據處理。

與競爭對手設想的建造單體式吉瓦級數據中心不同，SpaceX的戰略是構建一個分佈式的軌道計算架構。該模式將利用部署在近地軌道的上萬顆衞星協同工作，如蜂巢般形成一個去中心化的太空AI數據中心，實現邊緣計算和AI推理。這種分佈式設計可避開在軌大規模組裝的難題，且具備“優雅降級”能力，即部分衞星失效也不影響網絡整體運行。

SpaceX實現這一藍圖的最大優勢在於其星艦的運載能力。根據計劃，每艘星艦可一次性部署約60顆V3衞星。SpaceX預計最早將在2026年上半年開始批量部署V3衞星，利用其已實現商業盈利的Starlink網絡基礎，將其服務從太空寬帶進一步拓展至太空算力。

同樣公開太空計劃的還有谷歌。11月4日，谷歌正式宣佈啓動“太陽捕手計劃”（Project Suncatcher），旨在探索構建可擴展的天基AI計算系統。該公司將與Planet Labs合作，初步計劃於2027年初發射兩顆原型衞星，以測試搭載其自研Trillium TPU（張量處理單元）AI芯片的在軌性能。

根據谷歌發佈的預印本論文，該計劃的核心架構同樣並非建造“單體式”巨型空間站，而是部署一個由大量小型、模塊化衞星組成的“分佈式集羣”。這些衞星將在近地軌道以緊密編隊的方式運行。谷歌的論文指出，這種設計旨在規避在軌大規模組裝和避碰的難題，並更易於將算力擴展至太瓦級。

在硬件可行性方面，谷歌已在粒子加速器中對其TPU進行了模擬近地軌道輻射的測試。報告稱，TPU芯片本身在模擬五年任務劑量的測試中未受損，但其高帶寬存儲器（HBM）子系統對輻射較為敏感，顯示了在可接受範圍內的錯誤率。

谷歌在其文件中指出，該項目仍處於早期階段，尚需解決包括在軌熱管理和系統長期可靠性等重大工程挑戰。

04歐盟：目標2050

歐盟關於太空數據中心的構想提出的很早。2023年，歐盟委託泰萊茲-阿萊尼亞航天公司（TAS）開展“歐洲淨零排放和數據主權先進太空雲”（ASCEND）項目，研究歐洲零排放和數據主權的太空大數據中心可行性，該項目被視為繼“伽利略”導航星座、“哥白尼”遙感星座、IRIS2通信星座之後的潛在旗艦級重大專項。

2024年6月，泰萊茲-阿萊尼亞航天公司發佈報告，證實ASCEND項目在技術上可行且經濟上具有吸引力，預計到2050年將帶來數十億歐元的投資收益，進一步推動太空大數據中心發展。據報告顯示，ASCEND項目將重點開發碳排放降低90%的環保型運載火箭和推進模塊化在軌組裝技術。

隨着技術的不斷成熟，ASCEND項目將分階段部署太空數據中心，在2036年部署13個太空數據中心構建模塊，總容量為10MW，每個模塊包含一個太空數據中心服務艙。最終到2050年前，計劃部署1300個模塊，實現1GW的容量。不過，該計劃目前並未看到實質性進展。

05結語

最近，在一次訪談中，微軟CEO納德拉表示，業界當前正遭遇電力過載，許多AI芯片只能放在庫存中，無法接入使用，本質上形成了另一種意義上的算力過剩。

他説：“問題不在於芯片供應不足，而在於——我沒有可以插入這些芯片的機架環境。”

是的，在機架架構不斷逼近極限的同時，行業也不可避免地會觸及能源瓶頸。將數據中心部署在太空，或許為此問題提供了一種解法。

太空算力競賽，涉及到人工智能、半導體、航天等多個領域，更不僅僅是技術層面的競爭。

這場大戲，註定波瀾壯闊。