当前,全球主要国家在航天领域的角逐,正逐渐由早期的象征性比拼,向构建实质性太空算力基础设施的方向演进。中美两国正积极部署数字基础设施,力求打造融合卫星、通信网络与计算系统的太空计算平台。以往的航天任务通常采用“太空感知、地面处理”的架构,但受限于下行链路窗口,容易出现实时数据丢失或延迟现象。此外,地面人工智能数据中心的快速扩张,也带来了土地资源紧缺、电力供应紧张以及冷却水资源匮乏等物理瓶颈。
SpaceX首席执行官埃隆·马斯克曾提出,从长远发展来看,依托太空环境发展人工智能是实现规模化的关键路径。轨道空间拥有充沛的太阳能资源,且真空环境在理论上具备极佳的散热条件,有助于减轻地面生态系统的负担。
据南华早报(SCMP)报道,在商业航天领域,中国也在加快布局。工程院院士王坚认为,当前的核心任务是将算力与人工智能应用拓展至太空。由其主导的之江实验室正在实施“三体计算星座”项目,旨在构建一个包含上千颗卫星的太空计算网络。在技术落地方面,该实验室已在轨部署了包括通义千问在内的10个人工智能模型,并顺利完成了卫星之间的在轨组网。
在这一新兴科技赛道中,SpaceX扮演着关键角色,其筹建的太空数据中心显著带动了全球供应链对半导体芯片、基础金属以及卫星元器件的需求。与此同时,美国在高效发射基础设施方面仍具备一定优势。SpaceX依托低成本、高频次的可重复使用火箭技术,已构建起拥有超过一万颗卫星的“星链”(Starlink)系统。此外,美国科技巨头也在积极推进太空计算项目,例如谷歌正通过“捕日者”计划(Project Suncatcher)建设轨道人工智能云,英伟达(NVIDIA)也已将H100图形处理器(GPU)送入太空。
各国在推进相关项目时,均需应对复杂的物理难题,如真空环境中高功率计算引发的散热问题,以及轻量化抗辐射太阳能电池阵列面临的电力悖论。谷歌研究人员对此持谨慎态度,他们指出,只有当发射和运营成本降至每公斤200美元(约1362.39元人民币)以下时,太空数据中心的经济效益才有望在2030年代中期与地面基础设施相媲美。
注:按1美元≈6.81元人民币计算。