人民网记者 申佳平
2026年伊始,火箭高频次发射,卫星互联网放量组网,包括“太空算力”在内的太空基础设施建设概念升温,引起广泛关注。
多位行业专家告诉记者,相较于地面数据中心在能耗、散热与土地资源等因素上的现实制约,“上天计算”可以利用近乎无限的太阳能、天然的真空超低温环境,成为实现绿色可持续计算的颠覆性路径,但目前也面临包括环境安全、关键技术、经济成本、运营维护等在内的多重挑战。
从“地算”到“天算”,价值在哪?
近年来,伴随大语言模型和人工智能训练需求的爆发式增长,数据中心的计算密度和功耗急剧上升。近日,航天科技集团五院原副院长李明在“星算·智联2026年太空算力研讨会”上指出,太空算力的价值在于突破地面算力面临的能源、散热与覆盖等瓶颈。
“当前,通信与人工智能融合已成为大趋势,但算力短缺成为制约发展的核心难题。”国务院参事、北京邮电大学教授张平指出,未来,传统的地面算力中心难以满足太空探索、全球实时智能服务等场景需求。“算力上天”与分布式发展相结合,特别是太空算力与未来6G网络的深度协同,将成为关键破局之道。
中国信通院总工程师何宝宏表示,通过在轨部署算力节点,行业有望实现从传统“天感地算”向“天数天算”乃至“地数天算”模式的转变。这不仅能提升遥感、通信、导航等空间信息服务的时效性与自主性,也更有助于破解超大规模算力集群面临的能源供给问题。
北京空间飞行器总体设计部系统开发总监宋政吉指出,太空数智基础设施是跨域融合“航天+AI+能源”三大领域的太空新基建,具备“能源绿色、机动投送、全球泛在、产业换道”四大优势,率先建成将获得“赢者通吃”的战略主导权。
在商业角度上,国际机构分析称,随着航天发射成本和卫星批量生产等制造成本不断降低,太空算力中心相比地面具有显著成本优势。据德意志银行测算显示,到2032年左右,部署规模突破500兆瓦,其单位算力成本将比传统地面数据中心低35%。
从“构想”到“探索”,进展几何?
当前,我国已将发展空天信息产业、推进卫星互联网和天地一体化信息网建设,纳入数字中国等多项国家战略之中。太空计算正由概念研究迈向早期探索阶段。其中,“天数天算”模式,将AI大模型与计算模块直接部署于卫星平台,可实现“在轨计算、在轨识别、在轨决策”。
中国航天科技集团日前宣布,在“十五五”时期将谋划推动太空数智基础设施在内的多项新领域发展,其中预计建设吉瓦级太空数智基础设施,创建云、边、端一体的新型太空体系架构,实现算力、存力、运力等深度融合,赋能“天数天算”“地数天算”“天地同算”。
2025年11月,北京市科委、中关村科学城管理委员会发布规划,提出在700-800公里晨昏轨道建设运营超过千兆瓦(GW)功率的集中式大型数据中心系统,以实现将大规模AI算力搬上太空。据了解,晨昏轨道等特殊轨道可实现近乎全天候太阳能获取,具备稳定可持续的能源供给能力。
“目前太空中约90%数据未被有效处理,而传统回传模式会导致数据价值在传输过程中衰减,并因时效性差直接导致太空数据价值大幅下降。”之江实验室天基中心主任李超介绍,由之江实验室主导的“三体计算星座”,其核心目标是把人工智能模型送上太空,让AI直接处理、挖掘太空数据的价值。该星座目前已有39颗卫星进入研制,预计到2027年达到100颗卫星规模。
国星宇航执行副总裁王亚波透露,该公司“星算”计划已完成全球首次通用大模型太空在轨部署,预计在2030年完成全部组网,具备服务数以亿计硅基智能体的计算能力。当前,依托该计划首发星座的计算能力,广州市琶洲的遥感影像可在3分钟内完成在轨分析和处理,相较于传统的地面交通路网数据采集处理,能更好地满足城市交通智慧管理场景的低时延需求。
放眼国际,SpaceX日前向美国联邦通信委员会(FCC)提交申请,计划部署多达100万颗卫星,构建全球首个轨道数据中心网络,为人工智能模型提供太空算力支持。2025年11月,英伟达携手其投资的初创公司Starcloud,将首个搭载H100芯片的太空AI服务器送入轨道,展开为期三年的测试服务。谷歌公布“捕日者计划”,瞄准2030年建成吉瓦级太空数据中心。
从“建起来”到“用得好”,挑战何在?
算力“上天”,并非仅是将算力基础设施简单迁移,而需要从理念到模式的系统性革新。
技术挑战依然严峻,尤其是在备受市场关注的散热方面。宋政吉对此表示,太空环境中散热只能依靠辐射方式,这对芯片高热流的收集、星内低热阻传热路径的设计,以及大功率辐射器的研制等都提出了极高要求。
但他同时强调,通过精密的轨道与姿态设计,不仅可使卫星热环境保持高度稳定,还能充分利用宇宙深冷背景实现高效直接散热。此外,现有航天热控技术已为工程实践积累了宝贵经验。
“航天事业从来无易事。只要下定决心解决,散热难题并不会成为阻挡太空算力发展的不可逾越的鸿沟。”宋政吉说。
在商业化层面,业界普遍认为,规模效应与技术突破,特别是卫星批量化生产、可复用火箭发射成本下降,将成为推动太空算力经济可行的两大杠杆。
近期,我国正式向国际电信联盟(ITU)提交新增20.3万颗卫星的频率与轨道资源申请。专家测算,根据“先申报、先协调、先使用”的国际规则,未来数年我国将进入密集发射与能力构建的关键窗口期。
中国信通院日前联合产业界共同启动“算力星网”太空算力合作推进倡议,凝聚产学研用各方力量形成发展合力,稳步推进我国太空算力技术攻关和产业布局。何宝宏建议,一是聚焦技术攻关,突破关键瓶颈,集中力量攻克高性能星载计算芯片、高效热管理、星间激光通信等核心技术,同步加强标准体系建设,预研天地协同的算网融合标准体系;二是深化协同创新,构建开放融合的产业生态;三是聚焦价值创造,深挖商业场景应用,通过真实场景加速进行迭代与商业化闭环。
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