將數(shù)據(jù)中心“搬”到太空軌道上、打造太空算力網(wǎng)絡(luò)、讓衛(wèi)星變成“帶翅膀的計(jì)算機(jī)”……眼下，國(guó)內(nèi)外企業(yè)、科研機(jī)構(gòu)正加快“太空算力”布局。
多位受訪專(zhuān)家表示，太空計(jì)算正由于天基數(shù)據(jù)量的爆炸式增長(zhǎng)、獨(dú)特的能源供給優(yōu)勢(shì)等因素而迅速升溫，全球太空算力產(chǎn)業(yè)已進(jìn)入實(shí)質(zhì)性驗(yàn)證與初步部署的關(guān)鍵階段。不過(guò)其商業(yè)化之路仍面臨關(guān)鍵技術(shù)、經(jīng)濟(jì)成本、應(yīng)用場(chǎng)景等多重現(xiàn)實(shí)挑戰(zhàn)。
“天數(shù)天算”迎來(lái)產(chǎn)業(yè)化臨界點(diǎn)
通常，衛(wèi)星需先將數(shù)據(jù)傳回地面，再由地面數(shù)據(jù)處理中心對(duì)其進(jìn)行解析。所謂太空計(jì)算，是一種將數(shù)據(jù)處理、存儲(chǔ)與智能分析能力部署到太空軌道的新興技術(shù)范式。
“它的本質(zhì)是將傳統(tǒng)地面數(shù)據(jù)中心的功能遷移到天基平臺(tái)上，通過(guò)衛(wèi)星、空間站等載體構(gòu)建分布式計(jì)算節(jié)點(diǎn)，從而實(shí)現(xiàn)在軌數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)處理與自主決策?！辟惖涎芯吭何磥?lái)產(chǎn)業(yè)研究中心楊雷博士說(shuō)。
從“天數(shù)地算”到“天數(shù)天算”，算力“上天”背后，可以說(shuō)是需求、技術(shù)與資本等多方面共振的結(jié)果。
一方面，隨著全球人工智能算力需求呈指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)，傳統(tǒng)地面數(shù)據(jù)中心正面臨能耗高、散熱難、用地緊張和環(huán)境影響加劇等瓶頸。另一方面，低軌衛(wèi)星星座產(chǎn)生的海量遙感數(shù)據(jù)，已遠(yuǎn)超地面通信帶寬的承載能力，客觀上倒逼數(shù)據(jù)處理走向在軌化。
“打造太空算力體系，不僅能有效緩解星際傳輸數(shù)據(jù)下行壓力，提升遙感、通信、導(dǎo)航等空間信息服務(wù)的時(shí)效性與自主性，也更有助于破解超大規(guī)模算力集群面臨的能源供給、散熱能力與部署效率的多重制約?！敝袊?guó)信通院總工程師何寶宏認(rèn)為。
可重復(fù)使用火箭等技術(shù)讓發(fā)射成本大幅降低，使得大規(guī)模部署在軌計(jì)算設(shè)施從經(jīng)濟(jì)上變得可行。國(guó)新證券研報(bào)顯示，從全球范圍看，Starcloud計(jì)劃將發(fā)射成本控制在每公斤500美元以下，SpaceX星艦更提出將成本壓縮到10至150美元/公斤，這大大降低了天基設(shè)施的部署門(mén)檻。
此外，太空算力已被全球主要國(guó)家視作戰(zhàn)略競(jìng)爭(zhēng)的新領(lǐng)域，國(guó)內(nèi)外航天巨頭、商業(yè)航天公司基于長(zhǎng)遠(yuǎn)產(chǎn)業(yè)判斷進(jìn)行體系化投入，風(fēng)險(xiǎn)資本也在加速布局。
“正是在技術(shù)可行性與商業(yè)可行性的交匯點(diǎn)上，太空計(jì)算走到了產(chǎn)業(yè)化的臨界點(diǎn)?！睏罾渍f(shuō)，盡管當(dāng)前各家機(jī)構(gòu)對(duì)市場(chǎng)規(guī)模的具體預(yù)測(cè)尚有差異，但對(duì)其巨大潛力和明確增長(zhǎng)趨勢(shì)已形成共識(shí)。一些較為樂(lè)觀的估計(jì)認(rèn)為，到2030年左右，太空計(jì)算相關(guān)市場(chǎng)有望突破千億美元規(guī)模，這標(biāo)志著其正從一個(gè)前沿概念走向?qū)嵸|(zhì)性的產(chǎn)業(yè)機(jī)遇。
多方競(jìng)速太空計(jì)算“新賽道”
面向“太空+”的廣闊前景，國(guó)內(nèi)外企業(yè)、科研機(jī)構(gòu)正加快“太空算力”的布局。
作為我國(guó)商業(yè)航天器及應(yīng)用產(chǎn)業(yè)鏈“鏈長(zhǎng)”單位，中國(guó)航天科技集團(tuán)日前宣布，在“十五五”時(shí)期將謀劃推動(dòng)太空數(shù)智基礎(chǔ)設(shè)施等多個(gè)新領(lǐng)域發(fā)展，其中計(jì)劃建設(shè)吉瓦級(jí)太空數(shù)智基礎(chǔ)設(shè)施，創(chuàng)建云、邊、端一體的新型太空體系架構(gòu)，實(shí)現(xiàn)算力、存力、運(yùn)力等深度融合，賦能“天數(shù)天算”“地?cái)?shù)天算”“天地同算”。
商業(yè)航天公司也正搶抓機(jī)遇，加快太空算力工程化落地。例如，國(guó)星宇航表示，其“星算”計(jì)劃由2400顆推理計(jì)算衛(wèi)星和400顆訓(xùn)練計(jì)算衛(wèi)星組成，部署于500至1000km高度的晨昏軌道、太陽(yáng)同步軌道和低傾角軌道。
國(guó)星宇航執(zhí)行副總裁趙宏杰表示，“星算”計(jì)劃01組太空計(jì)算中心已于2025年5月成功發(fā)射，完成關(guān)鍵技術(shù)驗(yàn)證；02組、03組已投產(chǎn)，計(jì)劃2026年實(shí)現(xiàn)軌道部署?！捌髽I(yè)將依托已獲批的衛(wèi)星頻軌資源，持續(xù)深耕全球化的太空計(jì)算與數(shù)據(jù)服務(wù)?！彼f(shuō)。
放眼全球，SpaceX、谷歌、亞馬遜等企業(yè)正將自身在地面云計(jì)算、AI芯片和衛(wèi)星運(yùn)營(yíng)方面的優(yōu)勢(shì)向太空延伸，Starcloud等初創(chuàng)公司專(zhuān)注于軌道數(shù)據(jù)中心等細(xì)分場(chǎng)景，共同構(gòu)建起從底層硬件到上層服務(wù)的完整創(chuàng)新鏈。
分析人士認(rèn)為，太空計(jì)算有望重構(gòu)整個(gè)太空產(chǎn)業(yè)的商業(yè)生態(tài)。楊雷說(shuō)，向上游，它牽引著抗輻射芯片、高可靠計(jì)算模塊等核心硬件技術(shù)的突破；向下游，則催生了“軌道邊緣計(jì)算”這類(lèi)新模式，極大提升了遙感、通信等服務(wù)的時(shí)效性和經(jīng)濟(jì)性。
商業(yè)化之路仍需邁過(guò)多道關(guān)
盡管太空算力產(chǎn)業(yè)發(fā)展動(dòng)能強(qiáng)勁，但其商業(yè)化之路仍面臨多重現(xiàn)實(shí)挑戰(zhàn)。
北京星辰未來(lái)空間技術(shù)研究院院長(zhǎng)張善從日前在2026“星算·智聯(lián)”太空算力研討會(huì)上表示，當(dāng)前太空數(shù)據(jù)中心建設(shè)主要面臨能源、散熱、傳輸?shù)热箨P(guān)鍵難題。其中，能源系統(tǒng)需在高效率、輕量化與低成本兼顧上取得突破；在傳輸方面，星間大容量激光通信仍受制于異軌建鏈效率低和大氣湍流干擾等瓶頸，亟需降低每比特傳輸成本。
除了工程技術(shù)難題，降低成本和規(guī)?；渴鹨彩菢I(yè)界需努力的方向?！拔覈?guó)單次火箭發(fā)射所搭載的衛(wèi)星數(shù)量有限，可重復(fù)使用運(yùn)載火箭技術(shù)尚處驗(yàn)證階段，另外構(gòu)建大規(guī)模的算力星座涉及長(zhǎng)期的軌道部署、在軌運(yùn)維和系統(tǒng)升級(jí)等，需要大量資金投入。”中國(guó)信通院云計(jì)算與大數(shù)據(jù)研究所總工程師郭亮說(shuō)。
此外，當(dāng)前的市場(chǎng)預(yù)期與產(chǎn)業(yè)實(shí)際成熟度之間存在時(shí)間差。楊雷表示，抗輻射芯片、大型太空散熱系統(tǒng)等關(guān)鍵技術(shù)尚未完全突破，大規(guī)模商業(yè)化估計(jì)仍需5到10年的時(shí)間，并且在中短期內(nèi)，其成本仍將遠(yuǎn)高于地面計(jì)算。“可以說(shuō)，太空計(jì)算是一條真實(shí)且具有戰(zhàn)略價(jià)值的賽道，但它的發(fā)展路徑將是循序漸進(jìn)的，不會(huì)一蹴而就。”
業(yè)界普遍呼吁，推動(dòng)太空計(jì)算健康發(fā)展，需要堅(jiān)持“技術(shù)可行、商業(yè)可持續(xù)、治理可控”的原則，采取分步推進(jìn)的策略，實(shí)現(xiàn)從技術(shù)驗(yàn)證到產(chǎn)業(yè)生態(tài)的跨越。
楊雷認(rèn)為，在技術(shù)攻關(guān)上，應(yīng)集中力量突破高性能抗輻射芯片、超大型高效散熱系統(tǒng)和可靠的星間網(wǎng)絡(luò)這三大核心瓶頸。建議走“先上星驗(yàn)證、后規(guī)模化部署”的漸進(jìn)路徑，通過(guò)技術(shù)試驗(yàn)衛(wèi)星積累工程經(jīng)驗(yàn)，再逐步向大型星座系統(tǒng)演進(jìn)。政策支持上，建議出臺(tái)長(zhǎng)期穩(wěn)定的國(guó)家戰(zhàn)略，通過(guò)專(zhuān)項(xiàng)基金、研發(fā)補(bǔ)貼、首購(gòu)政策等方式，支持關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)和早期市場(chǎng)培育。
深挖商業(yè)場(chǎng)景的應(yīng)用同樣重要。何寶宏表示，需以市場(chǎng)需求為導(dǎo)向，推動(dòng)太空算力與人工智能遙感服務(wù)、應(yīng)急通信、智慧城市、金融安全等領(lǐng)域深度融合，拓展高價(jià)值應(yīng)用場(chǎng)景，以通信等重大場(chǎng)景為示范，探索服務(wù)創(chuàng)新，通過(guò)真實(shí)場(chǎng)景加速技術(shù)迭代和商業(yè)化閉環(huán)。
