在科技发展的浪潮中，太空正悄然成为人工智能基础设施建设的新战场。近期，随着马斯克的大力推动，“太空数据中心”这一概念在美国乃至全球科技圈引发了热烈讨论，成为备受瞩目的焦点。
马斯克对太空数据中心寄予厚望，他坚信这是突破全球人工智能算力瓶颈的革命性方案。他大胆预测，在短短五年内，太空人工智能的成本效益将以绝对优势碾压地面人工智能。目前，他的布局已初见成效。旗下的SpaceX不仅将太空算力作为核心规划，还成功借助火箭将搭载英伟达H100芯片的卫星送入太空，迈出了实践的关键一步。
不仅马斯克，英伟达、亚马逊、谷歌等众多行业巨头也纷纷盯上了太空基建这块诱人的“蛋糕”。与此同时，中国也积极投身其中，发布了分阶段推进太空数据中心建设的规划。
那么，究竟什么是“太空算力”，又为何能吸引众多大佬纷纷入局，引发新一轮的行业竞争呢？这背后有着深刻的现实原因。
近年来，人工智能呈现出爆炸式的发展态势，然而这也带来了一系列潜在挑战。地球资源的物理限制日益凸显，电力供应短缺、液冷系统耗水量巨大等问题，给中美等多个国家和地区带来了沉重压力。摩根士丹利在今年的研报中多次发出警告，人工智能的迅猛增长正推动数据中心电力需求急剧上升，这已成为美国电网面临的最大挑战之一，预计2027 - 2028年将进入高危期，多地区面临停电风险。
在这样的背景下，“太空算力”应运而生，旨在有效化解这场可预见的能源危机。简单来讲，“太空算力”如同在太空中编织的一张巨大网络，上面分布着搭载高性能计算资源（如人工智能芯片）的卫星，共同构成分布式计算网络，也就是“太空数据中心”。
按照马斯克的设想，未来太空轨道上将布满搭载芯片的卫星，这些芯片能够为各类人工智能应用提供所需的运算能力，并将数据传回地球。卫星可以利用取之不尽的太阳能直接运行，从而解决人工智能训练所需的大量电力问题。马斯克形象地比喻道：“太阳是天空中一个巨大、免费的聚变反应堆。太阳在太阳系所有能量产出中的占比四舍五入后仍然是100%，地球只截获了太阳总能量的极小一部分，人类想获得更大能量规模，唯一出路就是进入太空利用太阳能。”太空的极寒温度（深空温度达到零下270摄氏度）使得无需成本高昂的风冷或液冷系统，仅靠辐射散热装置就能冷却处理GPU运行时产生的高热量。
关于太空算力的规模，马斯克给出了量化说明。如果SpaceX每年能向近地轨道发射百万吨级的有效载荷，且每颗卫星承载约100千瓦的专用人工智能算力，那么每年新增的算力规模将高达100吉瓦（GW），这相当于当下全球数百个超大规模数据中心总算力的数倍。
不过，太空算力目前仍处于早期试验阶段，面临着诸多工程和技术难题。例如，太空环境复杂，设备故障后维修困难，这对硬件和软件的可靠性提出了极高要求；太空存在辐射干扰，宇宙射线导致芯片错误率远高于地面，需要抗辐射加固或容错设计；卫星与地面之间的通信稳定性，尤其是在恶劣天气环境下，仍有待进一步验证。
尽管存在挑战，但从长期来看，太空算力具有显著的经济规模优势。有业内人士指出，当部署规模突破500兆瓦阈值时，单位算力成本较传统高PUE地面数据中心降低35%，较可再生能源数据中心减少12%。另据麦肯锡预测，2035年全球太空算力市场规模有望达到210亿美元，年复合增长率超过40%。
在巨大的市场潜力吸引下，众多科技大佬纷纷布局太空算力领域。美国初创企业Starcloud成为SpaceX的潜在竞争对手。今年11月，该公司成功发射了“Starcloud - 1”实验卫星，搭载英伟达H100 GPU芯片，完成了人类史上首次在太空环境中训练大模型的实验（NanoGPT）。Starcloud创始人兼CEO兴奋地表示：“这是将计算资源转移至太空的重要一步，旨在减轻地球能源资源消耗，利用几乎无限的太阳能。”马斯克对Starcloud的突破给予高度评价，称其为“太空算力的重要里程碑”。英伟达CEO黄仁勋也表现出浓厚兴趣，通过“初创加速计划”生态合作，与Starcloud等公司紧密绑定，共同定义太空计算的标准硬件架构。
亚马逊创始人、蓝色起源（Blue Origin）话事人贝佐斯也在近期公开表示，预计在2027年开始轨道人工智能计算集群全面测试，并将在20年内建成轨道级人工智能数据中心，实现24小时太阳能供电。谷歌正式启动太阳捕手（Suncatcher）计划，旨在利用其自研TPU在太空部署太阳能供电的人工智能计算集群，终极目标是构建由81颗TPU卫星组成的“太空TPU云”，激光通信速度达100Gbps/秒，将于2027年初发射两颗原型卫星进行测试。
在国内，上海交通大学携手太空人工智能企业国星宇航，近日宣布成立太空计算联合实验室，双方将联合开展自主太空计算芯片研发、太空数据中心本体技术等研究，这一决策成为抢滩赛道的重要举措。在今年9月的外滩大会上，中国工程院院士王坚围绕太空算力分享了看法。他提到，人工智能的出现将催生第四种卫星，暂且可称作“计算卫星”。只有把人工智能和算力送入太空，人类才有可能真正走出地球。在人类前往火星的征程中，计算和人工智能的陪伴不可或缺，这是未来十年甚至二十年最令人激动的地方。他还强调，中国在太空计算领域的探索并非停留在概念阶段，而是已经完成了从技术验证到常态化运营的跨越。
根据王坚披露的时间线，我国太空算力发展的关键节点早于国际热点事件。早在2024年9月，国星宇航便成功研制并发射了国际首颗人工智能大模型科学卫星。随后的9月至10月期间，成功完成了全球首次卫星在轨运行人工智能大模型技术验证，为后续规模化部署积累了宝贵经验。如今，随着地球物理边界的日益凸显，人们将目光投向了浩瀚太空，人工智能的下一个竞技场已然诞生。
