算力电力告急！中美太空抢滩，中国已发12星抢占先机！

在浩瀚的宇宙中，人类的探索从未止步。而今，一场关于“算力”的无声竞赛，正将我们的目光再次引向那片深邃的星空。

新媒网跨境获悉，世界知名企业家、美国企业家杰夫·贝索斯先生曾大胆预言，未来10到20年内，人类有望在太空建造规模庞大的千兆瓦级数据中心。他强调，在太空中，我们能享受到持续不间断的太阳能，这为数据中心提供了得天独厚的能源优势，其潜力远超地球上的同类设施。贝索斯先生还提到：“这些大型训练集群建在太空是最好的选择，那里阳光充足，全天候供电，没有云层，没有雨水，更没有多变的天气影响。相信在未来的几十年里，太空数据中心的成本将逐步降低，变得更加触手可及。”

这番话并非空穴来风，甚至可以说，在他发出预言之前，一些国家和企业就已经行动起来。就在贝索斯先生表态的五个月前，中国长征二号丁运载火箭在酒泉卫星发射中心成功点火，将十二颗先进的计算卫星精准送入预定轨道。它们有一个响亮的名字——“三体计算星座”的首批成员，同时，这更是全球首个太空计算卫星星座，标志着中国在这一前沿领域迈出了坚实的一步。

仅仅一个月后，大洋彼岸的美国，一家名为Starcloud的初创公司也紧随其后，将一颗搭载了业界领先的英伟达H100 GPU的卫星送入太空，旨在测试数据中心在轨道上的实际运行效果。Starcloud公司雄心勃勃，他们的终极目标是构建一个庞大的轨道数据中心，其功率高达5千兆瓦，横跨约4公里，能够轻松承载海量的AI计算任务，同时有效降低运营成本和碳排放。

进入10月，世界首富、美国企业家埃隆·马斯克先生也在其社交平台上透露，SpaceX公司将扩建其V3卫星网络，正式进军太空算力领域。而到了11月，全球科技巨头谷歌也正式公布了其构建太空数据中心的宏伟计划。

回望这些动态，我们不难发现，中国以先行者的姿态率先布局，而美国的一众科技巨头则紧随其后，甚至欧洲联盟也对此描绘了清晰的规划。这不禁引人深思：这片深邃的宇宙，究竟对数据中心有着怎样独特的魅力，吸引着全球顶尖的科技力量竞相追逐呢？

太空数据中心：梦想照进现实的机遇与挑战

太空数据中心的宏伟构想，并非凭空而来，它源于我们地球上地面数据中心日益增长的巨大资源消耗。随着全球人工智能算力需求的爆炸式增长，对地球的能源和土地资源构成了前所未有的严峻挑战。

根据相关数据预估，到2026年，全球数据中心的总用电量可能将超过惊人的1000太瓦时，这几乎相当于一个中等发达国家全国一年的用电总量！而为了支持AI模型的稳定运行，这些地面设施还需要消耗海量的水资源进行冷却，同时占据宝贵的土地资源，这无疑给地球的环境和可持续发展带来了巨大的压力。

相比之下，太空数据中心展现出了多重令人心动的优势。首先，在地球轨道上的设施，几乎可以做到24小时不间断地接收太阳能。这有望从根本上解决地面设施对传统电网的巨大依赖，为算力中心提供稳定、清洁的绿色能源。其次，深邃的太空环境本身就是一个巨大的真空散热场，数据中心可以利用辐射散热的方式，大幅降低对水资源的消耗，实现真正的“无水冷却”。此外，太空中的设施在物理环境中相对独立，可以有效规避地震、洪水等地球自然灾害对数据安全的潜在威胁，为重要数据提供更高级别的保护。

更具战略意义的是，太空算力的显著提升，将有力催生卫星在轨计算的全新模式。目前，地球观测等卫星产生的数据量常常达到PB级别，其庞大规模远超现有的地空通信带宽限制。据估计，高达90%的有效数据因为无法及时回传，最终只能被无奈地“舍弃”。而如果能在卫星上搭载高性能的GPU等计算平台，直接在太空中对原始数据进行处理，然后仅将分析提炼后的高价值“洞见”（通常是KB级别）传回地面，就能将数据处理的时效性从数小时大幅缩短至秒级，极大缓解了数据回传的带宽压力，提高信息利用效率。

根据知名市场调研机构BIS Research的数据显示，到2035年，全球在轨数据中心市场规模预计将达到令人瞩目的390亿美元，复合年增长率高达67.4%。这片新兴市场，无疑将成为新一轮太空经济的核心驱动力，其影响力还将逐步延伸至轨道制造、太阳能电力采集以及未来小行星采矿等更广阔的领域，展现出无限的想象空间。

然而，太空数据中心的建设并非一帆风顺，它也面临着诸多前所未有的技术挑战。首先，太空中的散热问题远比地面复杂，由于没有空气或液体的对流，设备必须依赖大面积的散热板进行效率相对较低的辐射散热，这需要突破性的材料和设计。其次，太空环境中弥漫着宇宙辐射和太阳耀斑等持续性的威胁，敏感的电子设备必须进行高强度的加固和防护，才能确保其长期稳定运行。最后，也是目前最大的难题之一，在轨设施的维护、修复和硬件升级，在现有技术条件下，仍是极其困难且成本高昂的复杂工程。

尽管挑战重重，但将算力基础设施部署到太空，无疑是科技发展的大势所趋。而这一次，率先洞察先机并果断出手的，正是中国。

中国：引领“三体计算星座” 开启太空智慧新篇章

“三体计算星座”，一个充满未来感的名字，正由之江实验室主导构建，它不仅是中国首个实现“整轨互联”的太空计算星座，更是全球在这一领域迈出的先驱性一步。在今年5月14日，其首批12颗卫星已成功发射入轨，顺利开启了它的太空征程。这个星座的宏伟目标，是构建一个覆盖全球的天基智能计算基础设施，实现“天感天算”——即在太空中感知、在太空中直接计算，将太空从传统的数据采集地，彻底转变为人工智能应用的新场景。

这个星座的核心，在于其突破性的“计算卫星”设计。其关键技术突破在于将强大的算力直接部署在广袤的轨道之上。之江实验室研发的星载智能计算机，将单星算力从传统的T级提升至惊人的P级，实现了10到100倍的算力飞跃。与此同时，这些计算卫星还搭载了先进的星间激光通信系统，其数据传输速率高达100Gbps，确保了卫星之间能够高速、高效地互联互通。更值得一提的是，该星座还配备了天基分布式操作系统，能够统一调度在轨的算力、存储和网络资源，形成一个有机整体。

此次首批发射的12颗卫星，在实现整轨互联后，共同具备了5POPS（每秒5千万亿次计算）的强大在轨计算能力和30TB的存储容量。其中，单颗卫星的最高算力更是达到了744TOPS。更具划时代意义的是，这些卫星搭载了80亿参数的天基AI大模型，使其能够自主在轨处理从L0到L4级的卫星原始数据，实现了真正意义上的“星上智能”。据专家介绍，这一变革将极大提升数据处理效率，将传统需要数小时的响应时间大幅缩短至分钟级甚至秒级，为各类应用带来质的飞跃。

在实际应用层面，这将对森林防火、应急救灾、智慧城市治理等多个领域产生革命性影响。例如，未来我们或许能够实现对林火的分钟级监测，为灾害防控赢得宝贵时间。同时，它也为太空科学研究提供了全新的范式，例如利用双星协同探测转瞬即逝的伽马射线暴等宇宙现象，获取更精准、更及时的科学数据。

根据之江实验室的规划，他们计划在2025年内完成超过50颗计算卫星的布局。而其最终目标，是建成千星规模的天基智能计算基础设施，届时总算力规模将达到惊人的1 EOPS（每秒百亿亿次运算），真正推动太空云计算时代的全面到来。

值得骄傲的是，许多深耕太空算力领域的中国民营企业也积极参与到这一国家级计划中。例如，来自成都的国星宇航公司，就是“三体计算星座”的核心参与方之一。其牵头的“星算”计划与“三体计算星座”协同发射，共同探索太空算力的未来。国星宇航在太空算力布局上起步很早，早在2018年就成功发射了中国首颗AI应用卫星，并在2024年发射了首颗AI智算卫星，积累了宝贵的经验。据介绍，国星宇航的目标非常明确，即通过“研制+发射+运营”的一体化模式，在2028年后建成覆盖全球的天地一体化AI基础设施，展现了中国民营科技企业的创新活力。

同样积极参与该计划的还有来自杭州的地卫二公司。地卫二作为“三体计算星座”的生态合作伙伴，致力于共同建设和共享太空计算网络。该公司专注于太空智能技术，他们的目标是为每一颗卫星安装一个“AI大脑”，推动计算范式从传统的“天采地算”（即在太空采集数据，在地面计算）向更高效的“天采天算”（即在太空采集数据，在太空计算）转变。在2023年，地卫二公司联合研制了以AI载荷为核心、具备智能操作系统的人工智能卫星“地卫智能应急一号”，其算力达到了80 TOPS，初步展现了在轨智能计算的实力。地卫二的雄心是打造一个全球互联的太空计算网络，目前已开始向海外多个国家提供卫星交付和AI算法服务，将中国的太空智能解决方案推向世界。

美国：科技巨头蜂拥而至 抢滩太空算力新蓝海

在贝索斯先生高瞻远瞩地预言数据中心的未来属于太空之后，仅仅一个月的时间内，以英伟达、SpaceX、谷歌为代表的美国科技巨头们便纷纷提出了各自的太空算力计划，预示着一场激烈的科技角逐正在上演。

2025年11月2日，美国初创公司Starcloud成功发射了Starcloud-1卫星，这标志着迄今为止首次将专为AI模型训练设计的英伟达H100 GPU芯片送入地球轨道。据外媒报道，这颗尺寸与一台冰箱相仿的卫星，搭载了进入太空的最强计算芯片，其算力是此前在轨芯片的一百倍，性能表现令人惊叹。

Starcloud-1的首要任务，便是验证在轨计算的实际模式。这颗卫星将在350公里的超低轨道运行，预计每秒将接收来自SAR（合成孔径雷达）卫星群高达10GB的原始数据。搭载的H100 GPU将实时处理这些海量数据，然后仅将提炼后的有效信息包传回地球。此外，该任务还将测试在太空运行谷歌的Gemma大模型，这标志着大型AI模型首次在轨道上进行部署，意义非凡。

此次发射仅仅是Starcloud宏伟计划的开端。该公司已在规划Starcloud-2任务，计划明年发射，届时其算力将实现十倍提升，并有望搭载英伟达的下一代Blackwell GPU，旨在为商业客户提供更强大的太空算力服务。Starcloud的最终目标是在2030年代建成一个成本与地面相当、功率高达40兆瓦，甚至最终达到5吉瓦、横跨约4公里的轨道超级数据中心，将太空算力推向新的高度。

为了实现这一看似遥不可及的目标，Starcloud正在积极构建多元化的生态系统。公司已与AI基础设施提供商Crusoe达成合作，计划于2026年发射的卫星上部署首个太空公共云，为更多用户提供太空算力服务。考虑到5吉瓦的设施规模远超人类现有能力，Starcloud还与麻省理工学院的衍生公司Rendezvous Robotics合作，利用其自主、可自我组装的模块化技术，以期在轨道上实现这一庞然大物的建造。而这一系列大胆行动的经济可行性，则高度依赖于SpaceX星舰等可重复使用运载火箭技术带来的发射成本大幅下降。

自然，美国企业家马斯克旗下的SpaceX公司也有着自己独到的太空算力扩张计划。10月底，马斯克先生在其社交平台X上明确表示：“只需扩展星链V3卫星，就能构建太空数据中心。SpaceX会这么做。”作为马斯克先生设想的核心，新一代V3卫星的性能将有巨大飞跃，其通信容量预计高达1 Tbps（太比特每秒），是现有V2卫星的十倍。同时，其质量增至约1.5至2吨，这使得它能够搭载更强大的计算模组与太阳能阵列，为在轨AI计算提供充足的电力支持。V3卫星还将配备高速激光通信链路，构建一个覆盖全球的低延迟光通信网络，有力支撑在轨数据处理的需求。

与竞争对手设想建造单体式吉瓦级数据中心不同，SpaceX的战略是构建一个分布式的轨道计算架构。该模式将利用部署在近地轨道上的上万颗卫星协同工作，如同一个巨大的蜂巢，形成一个去中心化的太空AI数据中心，实现边缘计算和AI推理。这种分布式设计巧妙地避开了在轨大规模组装的难题，且具备“优雅降级”能力，即便是部分卫星失效，也不会影响整个网络的整体运行，增强了系统的鲁棒性。

SpaceX实现这一宏伟蓝图的最大优势，无疑在于其星舰强大的运载能力。根据计划，每艘星舰可一次性部署约60颗V3卫星，极大地提高了部署效率。SpaceX预计最早将在2026年上半年开始批量部署V3卫星，并计划利用其已实现商业盈利的Starlink网络基础，将其服务从太空宽带进一步拓展至太空算力，开启新的增长点。

同样公开太空计划的还有谷歌公司。11月4日，谷歌正式宣布启动“太阳捕手计划”（Project Suncatcher），旨在探索构建可扩展的天基AI计算系统。该公司将与地球观测公司Planet Labs合作，初步计划于2027年初发射两颗原型卫星，以测试搭载其自主研发的Trillium TPU（张量处理单元）AI芯片在轨道上的性能表现。

根据谷歌发布的预印本论文，该计划的核心架构同样并非建造“单体式”的巨型空间站，而是部署一个由大量小型、模块化卫星组成的“分布式集群”。这些卫星将在近地轨道以紧密编队的方式运行。谷歌的论文指出，这种设计旨在规避在轨大规模组装和避碰的难题，并且更易于将算力扩展至太瓦级别，展现了其在规模化部署上的思考。

在硬件可行性方面，谷歌已在粒子加速器中对其TPU芯片进行了模拟近地轨道辐射环境的测试。测试报告称，TPU芯片本身在模拟五年任务剂量的测试中未受到损坏，但其高带宽存储器（HBM）子系统对辐射较为敏感，显示了在可接受范围内的错误率。谷歌在其文件中指出，该项目仍处于早期阶段，尚需解决包括在轨热管理和系统长期可靠性等一系列重大的工程挑战，但他们的决心可见一斑。

欧盟：展望2050 布局绿色太空未来

欧洲联盟对于太空数据中心的构想，其实提出的时间很早。在2023年，欧盟便委托欧洲知名的泰莱兹-阿莱尼亚航天公司（TAS）开展了一项名为“欧洲净零排放和数据主权先进太空云”（ASCEND）的项目研究。该项目旨在深入探讨欧洲在零排放和数据主权背景下建设太空大数据中心的可行性，被外界视为继“伽利略”导航星座、“哥白尼”遥感星座以及IRIS2通信星座之后，欧盟可能推出的又一旗舰级重大专项，寄托了欧洲对未来太空科技的厚望。

在2024年6月，泰莱兹-阿莱尼亚航天公司发布了详尽的报告，证实ASCEND项目在技术上是可行的，并且在经济上也具有相当大的吸引力。报告预测，到2050年，该项目有望带来数十亿欧元的投资收益，这将进一步推动太空大数据中心的深入发展，为欧洲经济注入新的活力。据报告显示，ASCEND项目将重点开发碳排放降低90%的环保型运载火箭和推进模块化在轨组装技术，旨在实现绿色、可持续的太空探索。随着技术的不断成熟，ASCEND项目将分阶段部署太空数据中心。初步计划是在2036年部署13个太空数据中心构建模块，总容量达到10MW，每个模块都将包含一个独立的太空数据中心服务舱。而最终目标是到2050年前，计划部署1300个模块，实现惊人的1GW容量。不过，尽管规划宏大，但目前我们并未看到该计划有实质性的进展，欧盟仍在稳步推进其战略部署。

结语：算力星辰大海，机遇与挑战并存

在最近的一次访谈中，微软公司的首席执行官萨蒂亚·纳德拉先生曾一语道破当前行业的困境。他表示，业界目前正遭遇“电力过载”的挑战，许多先进的AI芯片虽然已经生产出来，却只能静静地躺在库存中，因为没有足够的电力和基础设施来接入使用。他形象地指出，这在本质上形成了另一种意义上的“算力过剩”。纳德拉先生感慨道：“问题不在于芯片供应不足，而在于——我没有可以插入这些芯片的机架环境。”

确实，当传统数据中心的机架架构不断逼近物理极限时，整个行业也不可避免地会触及能源瓶颈。地球上的能源和土地资源是有限的，而太空数据中心的出现，或许正为这一难题提供了一个充满想象力的解决方案。

这场方兴未艾的太空算力竞赛，绝不仅仅是简单的技术比拼，它融合了人工智能、半导体制造、航空航天等多个前沿领域。它不仅是技术层面的竞争，更是对未来数字经济主导权的战略布局。

新媒网跨境认为，这场围绕太空算力的“星辰大海”之旅，注定波澜壮阔，充满机遇与挑战，也将深刻影响人类社会的未来发展方向。

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本文来源：新媒网 https://nmedialink.com/posts/compute-power-crisis-us-china-space-race.html