随着 AI 算力爆发，电力、冷却系统、周边居民的反对、大块土地的需求……每一个环节都成了如今在地面上兴建数据中心的掣肘。因此，科技巨头和一些初创企业不再满足于只利用地球表面的太阳能，他们想跳出大气层，大规模捕捉恒星能量。
近日，在一条由 SpaceX 发布的技术视频中，埃隆·马斯克（Elon Musk）首次详细拆解了其设想的太空 AI 数据中心落地路线：由地球工厂制造、Starship 负责发射，数万至百万颗卫星在轨提供低成本 AI 计算。
在更远的未来，马斯克还要在月球建设巨型工厂，直接利用月面资源生产卫星，通过电磁炮（Mass Driver）将 AI 卫星直接打入深空轨道，实现更低成本的算力集群方案。
6 月 12 日，SpaceX 将以每股 135 美元的价格进行首次公开募股（IPO），对应估值约 1.75 万亿美元。在路演的最后窗口期，马斯克如此密集释放技术愿景，自然不只是为了科普技术。这场太空算力豪赌背后，马斯克到底在打什么算盘？
AI 正在吃掉电网
6 月 10 日，咨询机构高德纳（Gartner）发布最新报告：2026 年，全球数据中心用电量预计达 565 太瓦时（TWh），较 2025 年增长了 26.4%。其中，AI优化服务器的用电占比已从 2025 年的 20% 跃升至 31%，预计到 2027 年将超过传统服务器。从全球来看，到 2030 年，数据中心用电量将超过 1,200 TWh。
国际数据中心管理局（IDCA）数据也显示，全球数据中心用电占总用电量的比例从 2024 年的 1.7% 升至 2%。其中，美国数据中心目前消耗 29.2 吉瓦（GW）电力，是增长的绝对主力，已占全国用电量的 6%。在弗吉尼亚州北部等部署密集区域，数据中心用电已占当地总电力需求的 25% 以上，电力接入排队周期长达 7 至 12 年。
但这不是唯一的限制因素，除了电，还有冷却环节的巨大耗水量。加之土地审批流程漫长、周边社区反对声音日益高涨，地面数据中心要扩张，阻力重重。
视频中，马斯克的判断更为激进：当前全球 AI 算力年产量约 100 吉瓦（GW），仅能满足旗下公司（特斯拉、SpaceX、xAI）需求的 3%。该数字的真实性尚存疑，但至少初步证明，AI 对算力的渴求，正在超越地面基础设施的承载极限。
先从造芯片做起
地面资源的紧俏，促使马斯克将太空视为大规模算力部署的下一个增长空间。
据美国国家航空航天局（NASA）的测量数据，地球大气层外的太阳辐照度约为 1,361 瓦/平方米，经过大气散射和吸收后，即便是晴天条件，到达地表的辐照仅为 1,000 瓦/平方米，实际情况中，纬度和天气还会进一步拉低年均值。
但如果卫星运行在“曙暮线同步轨道”，就可实现接近 24 小时的持续光照。摆脱昼夜循环和天气干扰后，同等面积的太阳能板在轨道上的年均发电量可达地面的数倍。
至于散热，在真空中，热量唯一的排出途径是热辐射。根据斯特藩-玻尔兹曼定律（Stefan-Boltzmann Law），一个维持在 20°C 的散热器，每平方米可向深空辐射约 385 瓦的功率；双面辐射、扣除太阳入射吸收后，净散热效率约为 633 瓦/平方米。无需冷却设施，太空计算直接通过真空解决了地面数据中心的热管理问题。
太空计算的物理可行性成立后，自研芯片成为首个切入点。
2026 年 3 月 21 日，在德克萨斯州奥斯汀（Austin）的一座废弃发电厂中，马斯克正式公布了 Terafab 项目：由特斯拉、SpaceX 和 xAI 三方合资，目标是成为全球最大的2纳米级别芯片工厂，最终实现每年 1 太瓦（TW）的算力产出，约为当前全球 AI 算力年产量的 10 倍。
Terafab 的设计面积约 1 亿平方英尺，是奥斯汀现有特斯拉超级工厂（Giga Texas）面积的 10 倍。工厂将包含两条产线：一条生产用于特斯拉自动驾驶系统（FSD）和人形机器人 Optimus 的推理芯片（AI5、AI6 系列）；另一条则生产专为轨道环境设计、需具备耐高温和抗辐射能力的 D3 训练芯片。在产能分配上，马斯克表示，计划中 80% 的算力产出将用于太空轨道卫星，剩余 20% 留给地面应用。
起初，Terafab 面临的最大质疑是：特斯拉和 SpaceX 并无运营半导体工厂和制造芯片的经验。但直到 4 月 7 日，英特尔（Intel）正式宣布加入 Terafab 项目，消息公布当天，英特尔股价暴涨近 20%。
英特尔为马斯克带来了 18A 制造工艺：采用全环绕栅极（GAA）晶体管架构和 PowerVia 背面供电技术，制程密度达到 2 纳米级别，与台积电 N2 和三星 SF2 同属一类层级。此外，英特尔的先进封装能力（Foveros 3D 堆叠、EMIB 桥接）也将成为其对 Terafab 最具战略价值的贡献之一。
有行业分析指出，特斯拉可能不会直接独立运营晶圆厂，Terafab 的实际结构更接近“特斯拉/SpaceX 定制+英特尔代工”模式。
不过，截至目前，该项目的资金问题尚未得到解决。特斯拉首席财务官曾承认，Terafab 预估需要 200 亿至 250 亿美元的总投资。由于这笔资金并未列入特斯拉 2026 年的资本开支计划，其最终来源目前仍不明确。
此外，设备供应也可能面临困境。阿斯麦（ASML）的高数值孔径极紫外光刻机（High-NA EUV）2027 年全球计划交付仅约 10 台，将分配给英特尔、三星和 SK 海力士。Terafab 若想在 2027 年实现量产，可能需要从英特尔现有配额中调配设备。
AI1 卫星架构：轨道 AI 数据中心的硬件节点
要把算力送上天，卫星同样关键。
当地时间 6 月 8 日，SpaceX 正式公布其轨道AI数据中心星座一代产品 AI1 卫星的设计方案。外界有预期，它或许是一款构造极为复杂的航天器。但从设计思路上看，AI1 只是Starlink V3 卫星的放大版：去除相控阵通信天线，加装巨型太阳能板、双面散热器和可互换的 AI 芯片载荷。
具体参数上，AI1 的翼展约 70 米，峰值算力 150 千瓦，平均算力 120 千瓦，大致为一个英伟达（NVIDIA）GB300 GPU 机架的功率。太阳能板功率密度约 250 瓦/平方米，散热器功率密度约 1,400 瓦/平方米（双面辐射，刀刃面朝向太阳）。卫星之间及其与 Starlink 星座之间通过激光链路互联，部署在约 600 至 800 公里的低地球轨道（LEO），延迟在毫秒量级。
卫星设计完成后，将进入制造和发射环节。SpaceX 为此专门在德克萨斯州巴斯特罗普县（Bastrop County）规划了一座名为 Gigasat 的新工厂，该工厂占地将超 1,000 英亩，建筑面积达 1,100 万平方英尺，是 SpaceX 现有最大航天器工厂 Starfactory 面积的十倍以上。
在 Gigasat 内部，太阳能硅锭和晶圆制造、太阳能电池片生产、印刷电路板（PCB）制造、电子元件组装、用户终端生产，以及 AI1 卫星的总装和测试，都将在同一园区内完成。为确保卫星供电组件完全自给，SpaceX 还计划在当地建设一座两层楼、年产能 10 吉瓦的太阳能电池制造厂。
承担运输任务的火箭同样来自 SpaceX。星舰（Starship）V3 在可复用配置下的近地轨道运载能力约为 200 吨，一次性配置的运载量可达 400 吨。第三方分析机构 Payload Research 估算，Starship V1 一次性发射的内部每公斤入轨成本约为 500 美元；V3 的载荷能力更强，有望将成本进一步减半。如果复用频次达到马斯克设想的 70 次以上，每公斤成本甚至可能降至百美元量级。
2026 年 1 月底，SpaceX 已向 FCC 提交申请，寻求部署最多 100 万颗轨道 AI 数据中心卫星的许可。公司计划在 2027 年初发射两颗 AI1 原型卫星，进行在轨验证，Gigasat 工厂预计于 2027 年底达到有意义的产量，年产超 1,000 颗卫星。在此基础上，SpaceX 提出了年化 1 吉瓦太空算力部署的近期目标，此后每年产能将以数量级递增。
不过，愿景是一方面，具体到落地，还有诸多问题需要解决。
首先，目前最大的瓶颈是 Starship 的运载能力，要把数万甚至百万颗大型 AI 卫星（每颗带巨型太阳能板）送上轨道，需要极高的发射频率和运载量。
此外，AI 卫星需要大量电力驱动计算，必须依赖超大型太阳能板在轨持续发电。高效制造、展开和长期维持巨型太阳能阵列，也是限制因素。
再者，在轨硬件无法实现便捷维修与升级。芯片制程的迭代，将使一颗设计寿命 5 至 7 年的卫星在服役中期就面临算力落后的可能。低轨道环境缺乏地球磁场保护，宇宙辐射会逐步损伤芯片，其长期可靠性仍需验证。
大规模 AI 训练需要数千至数万块 GPU 的协同，这对延迟和带宽的要求极高。多位行业专家认为，在短期内，轨道数据中心更适合使用现成大模型部署推理任务。真正将大规模训练送上太空，可能要等到技术升级，卫星间激光链路带宽得到大幅提升之后。
竞争格局与垂直整合：SpaceX 的核心壁垒
太空计算的赛道不算空旷。截至 2026 年 4 月，在轨运行的最大算力集群属于加拿大的开普勒通信（Kepler Communications），由 10 颗卫星搭载约 40 个 NVIDIA Orin 边缘处理器组成，已拥有 18 个客户。
谷歌内部的“Project Suncatcher”项目同样考虑自研辐射加固版 TPU 芯片，计划在 2027 年发射原型卫星。NVIDIA 也在今年 GTC 大会上发布了专为轨道数据中心设计的 Space-1 Vera Rubin 模块。
此外，美国公司 Axiom Space 于 2026 年 1 月发射了首批两个轨道数据中心节点。初创公司 Starcloud（原 Lumen Orbit）近日完成 1.7 亿美元 A 轮融资，并向联邦通信委员会（FCC）申请了 88,000 颗卫星的部署许可。
这一背景下，马斯克入局的底气，可能源于 SpaceX 的结构性优势，以及垂直整合的深度。目前，Starship 在蓝色起源等对手面前具有压倒性的竞争优势，轨道计算领域的其他公司大概率需要向 SpaceX 购买发射服务。基于Starlink星座，SpaceX 已运营超万颗卫星，积累了包含大规模星座制造、部署、碰撞规避、激光互联和轨道管理的整条生产链路经验，AI1 将成为该成熟平台的延伸。
最后，其他轨道公司多依赖英伟达的芯片方案。SpaceX 通过 Terafab 计划自主制造 D3 芯片，解除了第三方供货节奏和架构路线的限制。
月面资源利用与电磁弹射入轨
用星舰向太空发射卫星还不是终点，在马斯克的设想中，他希望能登上月球，在月面直接发射卫星。
马斯克在视频中简要介绍了一项更远期的愿景：在月球表面建设工厂，就地利用月面资源生产卫星和太阳能组件，通过“电磁炮”（Mass Driver，电磁弹射器）直接将其弹射入轨。
这项技术的工程原理可以追溯到半个世纪前。1974 年，普林斯顿大学（Princeton University）物理学家杰拉德·奥尼尔（Gerard K. O'Neill）首次提出将电磁弹射器用于月球物资运输的方案：利用超导线圈产生的电磁力，将载荷沿轨道加速至月球逃逸速度（约 2.4 公里/秒），无需任何化学燃料。
1975 至 1977 年，NASA 连续三个夏季在艾姆斯研究中心（Ames Research Center）对这一方案进行了系统研究。1977 年，麻省理工学院（MIT）的学生团队在弗朗西斯·比特国家磁体实验室（Francis Bitter National Magnet Laboratory）建造了第一台概念验证原型机 Mass Driver 1。
月球是这类弹射器发挥作用的理想场所：重力仅为地球的六分之一，且没有大气层，载荷无需克服空气阻力，所需加速能量大幅降低。对比之下，在地球表面使用电磁弹射在当前几乎不可行：按照大气层阻力和地球重力井深度计算，所需能量和轨道长度远超实际工程能力。
在马斯克的叙事里，太空算力体系达到百万颗卫星、拍瓦（PW）级算力规模后，强大如 Starship，从地球反复发射百万颗卫星的成本和频次也存在上限。彼时，电磁弹射将是下一个时代的解决方案。
愿景与兑现之间
SpaceX IPO 定价前的 72 小时，马斯克抛出了一系列恢弘且颇具想象力的意象。视频中，他甚至谈到了卡尔达肖夫 II 型文明（Kardashev Type II Civilization）。
该理论源于苏联天文学家尼古拉·卡尔达肖夫（Nikolai Kardashev）于 1964 年提出的“卡尔达肖夫文明等级”。I 型，即行星文明，可充分利用所在行星的所有可用能源。部分物理学家估算，人类目前大约处于 0.7~0.73 型。而 II 型文明，也称恒星文明，是一个能完全掌控并利用其母恒星全部能量输出的文明。
这不是马斯克第一次在关键融资节点玩叙事。2020 年 9 月的电池日（Battery Day）上，他曾承诺，4680 电池将在一年内达到 10 吉瓦时产能，2030 年达到 3 太瓦时，干电极工艺将实现成本减半。五年多过去，相关评估显示，4680 的表现并未达到预期：干电极工艺经历了六到七次重大修改，特斯拉的电池供应商甚至公开表示：“马斯克不懂怎么造电池”。
至于太空算力的故事和时间表孰真孰假，要想等马斯克亮牌，每股 135 美元可能只是入场价。
参考内容：
https://x.com/SpaceX/status/2064099405758906727
https://spacexipo.com/
https://electrek.co/2026/03/22/tesla-spacex-terafab-chip-factory-ai-desperation/
https://www.iea.org/reports/energy-and-ai/energy-demand-from-ai
运营/排版：何晨龙
注：封面/首图由 AI 辅助生成
热门跟贴