隨著人工智能對算力需求的大幅增長，人們對太空算力（S pace-based Data Centers ）的興趣也在急劇上升。
今年 5 月，前谷歌首席執(zhí)行官 Eric Schmidt接任 Relativity Space CEO，布局太空算力領(lǐng)域。
10月，亞馬遜創(chuàng)始人 Jeff Bezos公開表示，未來 10 至 20 年內(nèi)將在太空建造吉瓦級數(shù)據(jù)中心。
就在前日，科技媒體 Ars 報道了 “自主組裝技術(shù)有望在太空建造大型數(shù)據(jù)中心” 的相關(guān)內(nèi)容后，馬斯克在社交平臺 X 上回應稱，星鏈（Starlink）衛(wèi)星可用于該用途。
他在 X 平臺上表示：“只需擴大星鏈 V3 衛(wèi)星的規(guī)模即可實現(xiàn)，這類衛(wèi)星配備高速激光鏈路，SpaceX將會推進這項工作。”
馬斯克對太空算力的關(guān)注，大幅提升了這個新興行業(yè)的關(guān)注度。
SpaceX 目前的星鏈 V2 迷你衛(wèi)星，最大下行容量約為 100 Gbps，而 V3 衛(wèi)星的容量預計將提升 10 倍，達到 1 Tbps。
SpaceX 計劃每次用 “星艦”（Starship）發(fā)射數(shù)十顆星鏈 V3 衛(wèi)星，這些發(fā)射最早可能在 2026 年上半年進行。
太空算力中心指的是部署于太空軌道的模塊化算力基礎設施，其本質(zhì)是將數(shù)據(jù)中心從地面遷移至太空。
它通過搭載高性能計算載荷，旨在實現(xiàn)“天數(shù)天算”的核心處理模式，即在軌直接處理衛(wèi)星等平臺產(chǎn)生的海量數(shù)據(jù)，從而從根本上突破地面算力因能源、土地等因素面臨的物理擴張瓶頸。
面對2030年全球AIDC電力需求將高達347GW的嚴峻預測，太空算力中心展現(xiàn)出獨特優(yōu)勢。
在能源消耗方面，通過部署高效太陽能電池陣列，太空算力中心可利用太陽能進行發(fā)電，其單位面積發(fā)電量是地面的5倍，實現(xiàn)了能源的在軌自給，徹底擺脫了對地面電網(wǎng)的依賴。
在散熱方面，利用太空背陽面零下270攝氏度的極寒真空環(huán)境進行高效輻射散熱，其散熱效率是地面的3倍，無需消耗寶貴的水資源，從根本上解決了地面數(shù)據(jù)中心已趨近物理極限的散熱挑戰(zhàn)。
太空算力中心通過構(gòu)建“在軌處理+按需下傳”的新范式，顛覆了傳統(tǒng)“天感地算”的數(shù)據(jù)處理流程。
在傳統(tǒng)模式下，衛(wèi)星采集的海量原始數(shù)據(jù)需全部傳回地面，但受限于星地通信帶寬，數(shù)據(jù)傳輸效率低下且成本高昂，導致大量數(shù)據(jù)積壓或被舍棄。
太空算力中心通過在軌完成數(shù)據(jù)清洗、分析與智能提取，僅將最有價值的分析結(jié)果和決策信息回傳地面，實現(xiàn)“天數(shù)天算”。
Starcloud規(guī)劃發(fā)射的首顆 AI 衛(wèi)星就頗具代表性，它將搭載 H100 芯片，核心功能是處理航天器與空間站每日產(chǎn)生的數(shù) TB 原始數(shù)據(jù)。
該衛(wèi)星能對衛(wèi)星數(shù)據(jù)進行實時分析，具體可覆蓋合成孔徑雷達數(shù)據(jù)解析、深空射電信號處理等場景，這一設計直接繞開了地面數(shù)據(jù)傳輸?shù)钠款i問題。
無獨有偶，之江實驗室打造的 “三體計算星座” 同樣聚焦太空計算，該星座由 12 顆計算衛(wèi)星組成，不僅實現(xiàn)了整軌衛(wèi)星間的互聯(lián)互通，還具備完整的太空在軌計算能力。
其中單顆衛(wèi)星的算力可達 744TOPS（即每秒萬億次運算），星間激光通信速率最高能達到 100Gbps，可高效支撐災害監(jiān)測、氣象預報等對實時性要求極高的任務。
圖：三體計算星座發(fā)射規(guī)劃，民生證券，AlphaEngine
太空算力中心 相較于傳統(tǒng)地面數(shù)據(jù)中心，在技術(shù)架構(gòu)、成本結(jié)構(gòu)、部署模式、能源效率及可擴展性等核心維度展現(xiàn)出顛覆性優(yōu)勢。
圖：太空算力中心的優(yōu)劣勢，AlphaEngine
尤其在成本結(jié)構(gòu)方面，太空算力中心具備顯著優(yōu)勢 。
以40兆瓦集群運營10年為目標，如果采用傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心，10年運營成本約1.67億美元，其中能源消耗高達1.4億美元，冷卻費用約700萬美元。
而要完成同樣的目標，采用太空算力的總支出預計只有820萬美元。
其中最大的一塊成本是“一次性發(fā)射成本”，約500萬美元，其次是太陽能陣列成本，約200萬美元，長期能源依靠太陽能直接提供，能源成本幾乎為零。
圖：太空算力的成本結(jié)構(gòu)，StarCloud，AlphaEngine
批評者認為太空算力屬于天方夜譚，存在過高的技術(shù)門檻，事實真的如此嗎？我們來研究下太空算力目前存在的技術(shù)難題。
首先是抗輻射與硬件可靠性挑戰(zhàn) 。
太空中的極端輻射環(huán)境對計算硬件構(gòu)成直接威脅。
地球軌道上的算力節(jié)點需應對宇宙射線、單粒子效應（SEU）和單粒子閂鎖（SEL）等輻射問題，這些會導致芯片邏輯錯誤或永久性損壞。
因此，太空算力的建設需采用軍規(guī)級加固電子設備或冗余備份系統(tǒng)，比如Axiom Space嘗試使用軍規(guī)級設備應對輻射環(huán)境，Lonestar探索將未來月球數(shù)據(jù)中心放置在地下熔巖洞中以防輻射。
同時需設計多套計算模塊備份，形成硬件冗余，以應對單點故障風險。
第二個難題是散熱系統(tǒng)設計。
盡管太空的真空環(huán)境提供了高效的輻射散熱條件，但高功率芯片（如GPU）的熱管理仍面臨難題。
真空環(huán)境無法通過空氣對流散熱，需依賴熱管或流體回路將熱量傳導至輻冷板，再通過紅外輻射散熱。
比如Starcloud的高算力衛(wèi)星需結(jié)合液冷與大型散熱翼板的混合方案。
然而高功率設備（如AI芯片）的散熱系統(tǒng)需要更大的輻冷板面積，導致衛(wèi)星重量增加，進而推高發(fā)射成本。
第三個技術(shù)難題在于能源供給的穩(wěn)定性 。
雖然太空太陽能效率高于地面（高出2-3倍），但是“陰影區(qū)供電”是一個關(guān)鍵問題。
衛(wèi)星在軌道陰影區(qū)需依賴儲能電池維持運行，儲能系統(tǒng)的容量與壽命是關(guān)鍵限制因素。
為解決這個問題， Starcloud計劃構(gòu)建5公里×4公里的太陽能電池陣列，如此 大規(guī)模電池陣列需要突破巨型結(jié)構(gòu)的在軌部署技術(shù)。
圖： 太陽永久照明軌道示意圖（全年跟隨晨昏線）
第四個技術(shù)挑戰(zhàn)是通信瓶頸與自主運維 。
星間與星地的通信存在延遲，依賴激光通信實現(xiàn)低延遲互聯(lián)（如Starcloud與星鏈的激光鏈路），但仍需克服大氣干擾和長距離傳輸?shù)男盘査p。
與此同時，太空算力中心長期無人運維，需開發(fā)適應太空環(huán)境的輕量級容器化軟件平臺，支持在軌自主決策與故障修復。
第五個挑戰(zhàn)在于發(fā)射成本與規(guī)?；渴?nbsp;。
盡管可復用火箭（如SpaceX的Starlink發(fā)射技術(shù)）降低了單次發(fā)射成本，但千兆瓦級數(shù)據(jù)中心（如Starcloud的5GW項目）仍需大規(guī)模組網(wǎng)，總成本仍較高。
長期來看，低軌空間的擁擠問題可能影響散熱效率與部署位置選擇。
目前太空算力處于早期探索階段，主要玩家包含創(chuàng)業(yè)公司及科技巨頭。
創(chuàng)業(yè)公司代表有Starcloud（原 Lumen Orbit）、Axiom Space、Lonestar 等。
其中 Starcloud是 太空算力先鋒，專注于軌道數(shù)據(jù)中心建設。
公司計劃發(fā)射全球首顆搭載NVIDIA H100芯片的AI衛(wèi)星“Cloud-0”，目標構(gòu)建千兆瓦級軌道數(shù)據(jù)中心，其H100芯片組在零重力環(huán)境中的計算性能預計為國際空間站的100倍。
除創(chuàng)業(yè)公司外，科技巨頭也紛紛在太空算力領(lǐng)域進行布局。
NVIDIA通過Inception項目與Starcloud合作，推動軌道數(shù)據(jù)中心衛(wèi)星部署，2025年計劃發(fā)射首顆搭載H100芯片的衛(wèi)星，支持高密度計算任務。
Amazon的Project Kuiper計劃于2026年中期在澳大利亞推出低軌衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)服務，與Starlink競爭。
2025年公司已成功發(fā)射首批27顆衛(wèi)星， 采用 Atlas V 火箭 ，未來計劃結(jié)合AWS邊緣計算能力部署在軌AI數(shù)據(jù)處理節(jié)點。
Microsoft與SpaceX合作推出Azure Space計劃，通過Starlink衛(wèi)星提供全球云服務接入，并規(guī)劃在軌測試衛(wèi)星為美國政府部署新軟件和硬件，目前Azure Orbital Cloud Access功能已進入預覽階段。
Meta則聯(lián)合英偉達、惠普推出“Space Llama”項目，為國際空間站提供AI科研支持，實時分析宇航員需求并優(yōu)化操作流程。
SpaceX作為太空算力領(lǐng)域最具潛力的玩家，其Starlink星座已大規(guī)模部署低軌衛(wèi)星，并推進星間激光鏈路技術(shù)。
太空算力產(chǎn)業(yè)鏈的上游為發(fā)射入軌環(huán)節(jié)， 是將算力基礎設施送入軌道的先決條件 ，具體包括衛(wèi)星制造商以及發(fā)射服務提供商。
衛(wèi)星制造商涉及的公司有Maxar、Thales Alenia、Airbus Defence、Lockheed Martin 等；
提供發(fā)射服務的主要公司包括SpaceX（獵鷹系列火箭）、Rocket Lab、Blue Origin、ULA、Arianespace等。
中游包括提供耐空間環(huán)境的算力硬件和支持星間高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐ㄐ偶夹g(shù)，承擔著太空算力的 神經(jīng)中樞職能 。
星座網(wǎng)絡運營商主要有 SpaceX、 OneWeb、 Kepler、Hughes Network Systems這幾家。
?除此之外， 在軌算力的模塊化基礎設施提供商也是產(chǎn)業(yè)中游的重要組成部分，比如Axiom Space、Loft Orbital、Skyloom等。
太空算力的產(chǎn)業(yè)鏈下游主要負責通過 多樣化應用將技術(shù)優(yōu)勢轉(zhuǎn)化為實際生產(chǎn)力，具體包括 地球觀測服務（ Planet Labs ）、 通信服務（ Iridium Communications、 Globalstar ）、自動駕駛等領(lǐng)域，篇幅所限，這里不做更多展開。
圖：太空算力產(chǎn)業(yè)鏈公司一覽表，國盛證券，AlphaEngine
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