当遥感数据从不够用转变为用不完，传统地(di)面处理模式已无(wu)法应对，亟需将(jiang)计算能力移至(zhi)太空，在轨完成智能筛选与实时处理。王建宇认为，算力星座将(jiang)重塑对地(di)观测的服务(wu)流程，推动卫星从过去单纯的数据采集器进化为在轨实时处理的太空智能终端，开(kai)启全球范围(wei)内的感、传、知、用一体化实时感知新(xin)范式。

当前，天基计算正(zheng)从概念走向现(xian)实。国际(ji)上，总部位于西雅图的初创企业Starcloud成功发射搭载英(ying)伟达H100芯片的实验卫星。谷(gu)歌(ge)等科技巨头宣布太空数据中心建设计划，英(ying)伟达最近也发布了太空计算模块。马斯克旗(qi)下SpaceX已向美国联邦通信委员会申请(qing)在近地(di)轨道部署多达100万颗(ke)卫星的轨道数据中心星座，希(xi)望利用太阳能为AI数据中心供(gong)电(dian)，马斯克还酝酿在月球建造(zao)AI卫星工厂。

在国内，中国科学院和中国工程院两院院士李德(de)仁领导(dao)推进通信、导(dao)航、遥感、计算一体化的“东方慧眼”空天信息实时智能服务(wu)系统。2024年，“东方慧眼”星座实现(xian)了首(shou)个国产化通用CPU+NPU架构上天，并在随(sui)后通过地(di)面上注的方式完成了遥感大模型在轨推理。2025年，之江实验室三体计算星座首(shou)发12颗(ke)计算卫星入轨，经过9个月在轨测试，三体计算星座首(shou)发任务(wu)形成组网、计算、模型部署、科学载荷在轨验证等四大核(he)心能力。

中国信通院云计算部主任马飞表示，太空计算是继通信、导(dao)航、遥感之后的新(xin)一代天基信息服务(wu)能力，也是关乎未来空间战略制高点的核(he)心领域。将(jiang)算力部署在轨，实现(xian)数据“即采即算、按需下传”是破解星地(di)传输(shu)带宽瓶颈、提升服务(wu)时效(xiao)性的必由之路，也是从“天数地(di)算”迈向“天数天算”乃至(zhi)“地(di)数天算”的关键(jian)一跃。

王建宇认为，轨道数据中心是商业航天的下一个算力战场，天基计算将(jiang)开(kai)启遥感对地(di)观测从数据洪流到(dao)价值涌现(xian)的范式变革。未来将(jiang)实现(xian)卫星采集、星上AI实时处理、信息下行至(zhi)用户的空间计算模式，在轨就能实现(xian)智能解译(yi)，延迟时间在分钟级别(bie)。研究星上实时智能处理新(xin)方法，有(you)望满足灾害(hai)监测、应急响应对分钟级管(guan)控、智能化服务(wu)的迫切需求。

在太空建设数据中心是否划算？

值得注意的是，当前太空算力中心尚不具(ju)备规模化建设的技术与商业化基础，需保持战略敏(min)捷，以真实的场景(jing)和需求为牵引(yin)，逐(zhu)步实现(xian)规模化投入和商业化闭环。

在器件研发上，中国工程院院士孙凝晖表示，要想设计太空数据中心，元器件和计算机体系结构必须保证算力可拓展，选择高性能器件是必然路径。他建议两路并行，一是基于纯商业芯片，另(ling)一条(tiao)路径是研发太空原生的抗辐照高性能芯片。孙凝晖表示，要抓住变道机遇，建立太空信息处理设施的RISC-V体系，通过专(zhuan)用体系结构、芯粒集成等新(xin)技术，弥补我国商业芯片性能落后的现(xian)状。

在散热方面，地(di)面数据中心通过空气对流和液冷系统实现(xian)高效(xiao)散热，而真空环境中的太空数据中心无(wu)法通过对流方式散热，仅依靠辐射散热。为解决太空数据中心的散热问题(ti)，孙凝晖认为，要发展新(xin)型液冷等散发方法，开(kai)发高导(dao)热系数材料、新(xin)型辐射散热结构及热算一体设计。

太空数据中心设想的支持者认为，太空优势显而易见，来自(zi)太阳的能源(yuan)无(wu)限且免费。亚马逊创始(shi)人杰(jie)夫·贝(bei)佐斯认为，太空数据中心在轨道上飞行，由太阳提供(gong)动力，“这(zhe)些庞大的训练集群在太空建造(zao)会更理想，因为那里有(you)24小时不间断的太阳能。”

地(di)面数据中心有(you)电(dian)网等成熟的供(gong)电(dian)基础设施，而太空数据中心的能源(yuan)主要依赖于太阳能。1KW级传统刚性太阳阵列展开(kai)面积约3.3-5平方米，一台8卡H100服务(wu)器持续工作需要大约56平方米的太阳阵列，一个万卡数据中心则需要大约7万平方米的太阳阵列。而建设太空数据中心的主要成本包括总发射成本和机器成本。在太空建设数据中心划算与否，取决于单位发射成本。SpaceX通过高频次的可回(hui)收发射，在2035年前有(you)望将(jiang)单位发射成本降至(zhi)1400元/公斤。因此，未来也需要降低火箭发射成本，同(tong)时探索发展新(xin)型光伏材料等关键(jian)技术。

此外，多星组网形成太空算力集群，协同(tong)完成大规模计算任务(wu)，但挑战在于，卫星高速(su)运动导(dao)致网络(luo)拓扑秒级变化，任务(wu)调度与容错极其复杂。王建宇认为，可探索星座级智能调度系统，构建分布式星座协同(tong)计算架构。

对于太空中的大模型训练，上海创智学院教授邱(qiu)锡鹏表示，地(di)面大模型可以集中上万卡同(tong)时协同(tong)训练，而天上的卫星是高度动态(tai)的网络(luo)，节点间的连接(jie)频繁通断，传输(shu)延迟显著，每颗(ke)卫星只能用本地(di)数据训练，学到(dao)的往往是片面、局部的知识，因此必须攻(gong)克利用碎片化知识汇聚成全局智能的挑战，在高动态(tai)网络(luo)下实现(xian)分布式协同(tong)训练。

当然，卫星寿(shou)命有(you)限，仅在2024年，马斯克的“星链”就有(you)300多颗(ke)卫星坠毁。星间卫星不断更替，个体能力差异大，邱(qiu)锡鹏表示，如何在这(zhe)种情况下让新(xin)加入的卫星快速(su)融入智能体系，避免全体失调、知识断层，也是亟需攻(gong)关的挑战。

中国天基计算多地(di)开(kai)花

通过国家队引(yin)领、地(di)缘协同(tong)、多元创新(xin)，当前，中国天基计算构建成京沪杭“铁(tie)三角”核(he)心与多地(di)协同(tong)生态(tai)。北京聚焦原始(shi)创新(xin)与火箭集聚，杭州打造(zao)智能算法软硬融合高地(di)，而上海的优势则是构建全产业链天基算力枢纽。

为抢占未来产业机遇，上海通过布局关键(jian)技术攻(gong)关任务(wu)、引(yin)进培育优质企业、加速(su)天基算力应用场景(jing)落地(di)，在天基计算领域的布局已初具(ju)雏形，坐落在上海松江G60的卫星数字(zi)工厂，已实现(xian)1.5天生产一颗(ke)卫星的工业化产能。

上海市科学技术委员会副主任屈炜(wei)表示，当前全球科技创新(xin)密集活跃，天基计算正(zheng)加速(su)从技术探索向规模化部署演进。国际(ji)方面，众(zhong)多航天、智算科技领军企业纷纷布局，标志天基计算正(zheng)从概念走向现(xian)实、从单星智能迈向天地(di)协同(tong)。国内在天基计算领域也有(you)一些积极的探索实践。上海将(jiang)未来产业作为培育新(xin)质生产力、推动高质量发展的重要抓手。在此背景(jing)下，市科委聚焦天基计算领域计算、能源(yuan)、散热、传输(shu)等共性技术瓶颈，统筹布局攻(gong)关任务(wu)，发挥链主企业引(yin)领作用，加快形成体系化能力，推动航天、计算、AI等技术与生态(tai)融合，推进天基计算标准体系建设与产业生态(tai)完善。

为整合产学研用资源(yuan)，强化协同(tong)创新(xin)，上海成立“天算技术与产业生态(tai)联盟”筹备组，推动形成要素集聚、优势互补、共建共享的产业生态(tai)格局。在天基计算标准体系方面，马飞介绍，当前，各家厂商的星载计算平台在架构、接(jie)口、互联协议等方面各不相同(tong)，形成孤岛。计算生态(tai)的不统一导(dao)致“通导(dao)遥”应用无(wu)法跨平台移植和协同(tong)，也缺乏统一的星间计算协同(tong)协议与任务(wu)调度的接(jie)口，使得构建全球一体高效(xiao)调度的太空算力互联网困难重重。

“我们在卫星制造(zao)与发射能力上已处于世界(jie)前列，但在决定(ding)未来产业生态(tai)和竞(jing)争力的天基计算标准上仍然亟待开(kai)发。”马飞表示，没有(you)统一的标准就没有(you)互联互通的生态(tai)，就无(wu)法实现(xian)成本的降低和应用的繁荣。加速(su)构建与国际(ji)接(jie)轨、自(zi)主完整的天基计算标准体系已不是要不要做的选择题(ti)，而是必须要做的紧迫任务(wu)。目前天基计算标准工作组已正(zheng)式成立，该工作组旨在构建引(yin)领全国、对接(jie)国际(ji)的规范体系，为天基计算产业高质量发展提供(gong)统一的技术遵(zun)循(xun)与标准化支撑。