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中美太空算力博弈升级:美国巨头抢跑,中国「天算计划」直指太空超算中心

   时间:2025-11-20 20:38 作者:周伟

一场关乎人类数字未来的太空竞赛正在加速上演。当美国科技巨头将目光投向近地轨道,试图以AI芯片重构太空算力版图时,中国科研团队正以系统性创新突破,在真空与辐射的极端环境中探索数字文明的新边疆。这场竞赛不仅关乎技术突破,更是一场关于数据主权与数字规则的全球博弈。

2025年11月,SpaceX猎鹰9号火箭将美国初创公司Starcloud的首颗试验卫星送入轨道。这颗搭载英伟达H100 GPU的60公斤级卫星,以每秒2000万亿次运算的算力,瞬间将国际空间站的计算能力甩在身后。仅一周后,谷歌宣布"逐日者计划",拟在2027年前发射81颗搭载TPU的卫星,构建太空AI应用网络。马斯克的星链星座则以2.3万颗卫星的庞大规模,编织起覆盖全球的太空数据传输网。三大科技势力形成闭环生态:英伟达延伸芯片市场,谷歌拓展AI应用,星链构建通信基础设施,共同指向一个战略目标——复制互联网时代的先发优势。

这场竞赛的深层逻辑远超商业竞争范畴。地球近地轨道的容量上限约为6万至10万颗卫星,而国际电信联盟的"先到先得"原则,使得轨道资源争夺呈现白热化。美国"星链"已申请4.2万颗卫星频谱,在轨卫星超8000颗,占据战略制高点。更关键的是,太空算力的标准制定权将决定未来产业链话语权——数据格式、算力协议、星间通信等规则,都可能成为数字秩序的基石。卫星采集的地球数据、轨道运行的模型参数、太空云服务的隐私规范,这些都将重塑国家安全边界。

在太平洋彼岸,中国科研力量正以体系化创新发起挑战。2025年5月,之江实验室在酒泉卫星发射中心成功发射首批12颗计算卫星,标志着我国首个整轨互联太空计算星座进入组网阶段。中国科学院计算技术研究所研制的单节点POPS级星载计算机,首次构建了基于国产高性能芯片的太空技术体系。武汉大学牵头研发的"东方慧眼"智能遥感星座,通过"光学+雷达+高光谱"协同观测,突破星上智能处理等核心技术。鹏城实验室推出的全球首个百亿参数级空天一体大模型,则实现了多模态遥感数据解译的重大突破。

在这场竞赛中,中科天算团队成为引人注目的"破局者"。这个汇聚中国科学院计算所、航天五院等顶尖机构人才的团队,其核心成员参与过我国多套卫星互联网系统设计,总工程师曾担任多个卫星型号总师。他们提出的"天算计划"直指核心挑战:在太阳同步轨道部署模块化太空超算中心,由能源舱、算力舱、通信舱构成协同系统。这个看似科幻的构想,实则建立在多项关键技术突破之上。

在算力突破方面,团队2019年研发的AU1000星载AI计算机,使用国产芯片实现32TOPS算力,解决星上高可靠计算难题;2023年成功上天的AU1000-3分布式计算机群,首次实现卫星间协同计算。更令人瞩目的是天基大模型部署技术,通过断点续传和15圈上注,完成模型在轨部署与动态更新,形成"感知-分析-判定-决策-行动"的完整智能链。这些突破使得太空超算不再局限于简单计算,而是具备图像解析、语义交互等复杂能力。

要实现"超算上天",必须攻克两大技术难关:宇宙辐射与真空散热。高能粒子引发的数据翻转和芯片衰变,迫使团队采用国产芯片抗辐射设计、动态模块备份和纠错算法的三重防护。面对真空环境下的散热困境,创新性的液冷与辐射协同散热技术应运而生,配合高效能源管理系统,确保算力舱在极端条件下稳定运行。能源舱采用的柔性光伏阵列可折叠发射,在轨自主展开后总功率超100MW,配合高循环寿命固态电池,构建起零碳供能的"绿色心脏"。通信舱则通过100余台高功率激光通信器,形成总带宽10Tbps的星间链路,实现与地面6G网络的无缝对接。

这场竞赛的终局,或将决定未来数字文明的主导权。当算力突破大气层限制,人类正站在重构全球信息处理范式的转折点。中科天算团队计划2026年实现首个GPU超算节点上天,逐步验证能源舱展开、算力舱热控、通信舱组网等关键技术。在这场没有硝烟的战争中,技术参数的竞争只是表象,真正的较量在于能否构建开放、安全、可持续的太空数字生态系统。当数字文明的新纪元开启,掌握太空算力规则的国家,将握有定义未来百年的数字命运钥匙。

 
 
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