前沿科金社2025年11月28日 13:17消息,北京提出算力上天,航天开启新叙事,数据中心建设转向太空。
《科创板日报》11月28日讯(编辑宋子乔)算力的竞争,正逐步从地面拓展到太空。11月27日,在“智绘星空胜算在天——太空数据中心建设工作推进会”上透露,北京计划在700至800公里的晨昏轨道上建设并运营一个功率超过千兆瓦的集中式大型数据中心系统,旨在将大规模AI算力部署至太空。 这一举措不仅是对传统数据中心布局的突破,也标志着我国在航天与算力融合领域迈出了重要一步。将高能耗、高密度的AI算力置于太空中,既可规避地面资源紧张的问题,也有助于提升数据处理的效率和安全性。不过,如何确保太空数据中心的稳定运行、能源供给以及长期维护,仍是需要持续探索的课题。未来,随着技术的进步,太空算力或许将成为全球科技竞争的新高地。
根据推进会上公布的规划方案,数据中心系统由空间算力、中继传输以及地面管控三个分系统构成。
数据中心建设将分为三个阶段推进:2025年至2027年,重点突破能源供应与散热等核心技术,开展试验星的迭代研制,建设一期算力星座;2028年至2030年,着力攻克在轨组装与建造等关键技术,进一步降低建设和运营成本,推进二期算力星座的建设;2031年至2035年,实现卫星的大规模批量生产与组网发射,完成在轨对接,建成大规模的太空数据中心。
太空算力是一种将数据中心和计算能力部署到太空轨道的技术,通过卫星及其搭载的计算硬件进行在轨数据处理。其利用星间高速激光通信实现数据传输和实时处理,并将结果传回地球。
随着“星际之门”等重大项目的陆续公布,以及CSP厂商在资本开支方面的持续增加,算力需求的爆发式增长已成为明确趋势。然而,电力生产、输送以及冷却能力仍是布局大型AI数据中心的主要瓶颈。
太空中独特的“持续太阳能”以及真空环境等条件,理论上可使太空算力在能源供应和散热方面具备地面算力所不具备的优势。
在之前的美沙投资论坛上,马斯克曾大胆预测:“五年内,太空中的AI计算成本将比地面更低。”他指出,这主要归因于太空中“免费”的太阳能以及较为简便的冷却方式。他表示,在太空中,可以充分利用持续不断的太阳能,实际上无需依赖电池,因为太空环境始终阳光充足。此外,太阳能电池板的成本也会更低,因为不需要玻璃或框架,而冷却过程则只需依靠辐射冷却即可。
本月早些时候,谷歌提出了名为“捕日者(Suncatcher)”的项目计划,计划于2027年初发射两颗搭载Trillium代TPU的原型卫星,将人工智能算力直接部署至太空。
另外,亚马逊公司创始人杰夫·贝索斯,以及谷歌母公司Alphabet的首席执行官桑达尔·皮查伊,都详细介绍了在太空轨道上建设数据中心的构想。贝索斯预测,未来10到20年,人类有望在太空中构建千兆瓦级的数据中心。
目前,海内外已有太空算力项目开始部署,英伟达也积极参与其中。例如,美国一家初创公司StarCloud计划在太空中建设首个千兆瓦级别的数据中心,用于在轨人工智能计算,该项目获得了英伟达初创加速计划的支持;加拿大光伏与储能公司PowerBank,以及新加坡航空航天公司OrbitAI将于12月发射一颗名为DeStarlinkGenesis-1的卫星,以验证在低地球轨道上部署英伟达算力芯片的可行性。
国内,我国首个整轨互联太空计算卫星星座已正式进入组网阶段,这也是中国“三体计算星座”的首次发射,该星座由之江实验室牵头;北京星空院轨道辰光完成首轮融资,核心任务是在地球晨昏轨道发射部署算力卫星,组成太空数据中心;中国ADA Space与浙江Lab合作推出的“三体计算星座”已发射首批12颗AI卫星;国星宇航早在2024年11月启动“星算计划”,并于2025年5月成功发射全球首个太空计算星座,在轨集群算力达5POPS。
巨头在当下时点力推算力上天,与航天业发展密不可分。可复用火箭技术的进步极大降低了火箭发射成本,将太空算力建设从“经济上不可行”变为“商业上可计算”。
一个大型数据中心无法一次性建成,必须采用模块化的方式,通过多次发射将各个组件(如计算单元、能源系统、冷却设备等)送入太空,随后进行组装。
以往发射一颗卫星的成本动辄数亿甚至数十亿美元,将重达数吨的数据中心模块送入轨道,其发射成本本身会让整个项目毫无经济性可言,随着SpaceX等公司通过火箭回收技术将发射成本降低了数十倍,投资者和公司认真评估太空数据中心的长期收益是否能够覆盖其总成本。
对于各国而言,若太空算力实现突破,太空轨道将被视为算力矿区,芯片竞争也将进一步升级为“轨道资源竞争”。 在当前科技快速发展的背景下,太空正逐渐成为新一轮技术竞赛的关键领域。随着卫星部署和空间计算能力的提升,轨道资源的重要性日益凸显。未来,谁能更高效地利用太空轨道,谁就可能在算力和数据处理方面占据先机。这种趋势不仅推动了航天技术的发展,也使得轨道资源的竞争变得愈发激烈,成为全球科技博弈的新焦点。
不过,理想很美好,太空算力前方依然障碍重重。
技术上,数据传输和芯片的抗辐射能力仍面临挑战,单颗卫星每天生成TB级别的数据,但由于地面站布局和频谱带宽的限制,实际能够回传的数据量通常不足10%。
即便位于地球同步轨道,建设大型人工智能数据中心仍面临巨大挑战:配备兆瓦级GPU集群的设施仅依靠红外辐射散热,就需要庞大的散热翼。这意味着每个吉瓦级系统需配备数万平方米的可展开结构,远超目前任何航天器所能承载的规模。
另外,轨道碎片、监管审批和国际空间政策仍是当前航天活动面临的主要风险因素。 在当前航天事业快速发展的同时,这些潜在风险不容忽视。轨道碎片问题日益严重,对现有卫星和载人任务构成威胁;而各国在航天项目上的审批流程复杂且耗时,可能影响任务进度;同时,国际空间政策的不确定性也给跨国合作带来挑战。这些问题不仅关系到技术层面的安全,也涉及法律与外交层面的协调。如何在推动航天发展的同时有效应对这些风险,是全球航天界需要共同面对的课题。