当遥感数据从不够用转变成用不完，传统地面处理(li)模式已无法应对，亟需将(jiang)计算(suan)能力移至(zhi)太空，在轨完成智能筛选与实时处理(li)。王建宇认(ren)为，算(suan)力星座将(jiang)重塑对地观测的服务流程，推动卫(wei)星从过去单(dan)纯的数据采集器进化(hua)为在轨实时处理(li)的太空智能终端，开启全球范围内(nei)的感、传、知、用一体化(hua)实时感知新范式。

以(yi)后，天基计算(suan)正从概念走向(xiang)现实。国际上(shang)，总部位(wei)于西(xi)雅图(tu)的始创企业Starcloud乐成发射搭载英伟(wei)达(da)H100芯(xin)片的实验卫(wei)星。谷歌等科技巨头宣告太空数据中央建设计划，英伟(wei)达(da)最近也发布了(le)太空计算(suan)模块。马斯(si)克(ke)旗(qi)下SpaceX已向(xiang)美国联邦(bang)通信委员会请求在近地轨道部署多达(da)100万(wan)颗卫(wei)星的轨道数据中央星座，进展行(xing)使太阳能为AI数据中央供电(dian)，马斯(si)克(ke)还酝酿在月球建造AI卫(wei)星工厂。

在海内(nei)，我(wo)国科学(xue)院和我(wo)国工程院两院院士李德仁领导推进通信、导航、遥感、计算(suan)一体化(hua)的“东方慧眼”空天信息实时智能服务系统。2024年(nian)，“东方慧眼”星座实现了(le)首个(ge)国产化(hua)通用CPU+NPU架构上(shang)天，并在随(sui)后通过地面上(shang)注的方式完成了(le)遥感大模型(xing)在轨推理(li)。2025年(nian)，之江实验室三体计算(suan)星座首发12颗计算(suan)卫(wei)星入轨，经过9个(ge)月在轨测试，三体计算(suan)星座首发任务形成组网(wang)、计算(suan)、模型(xing)部署、科学(xue)载荷在轨验证等四大核心能力。

我(wo)国信通院云计算(suan)部主任马飞表示，太空计算(suan)是继通信、导航、遥感之后的新一代天基信息服务能力，也是关乎将(jiang)来空间(jian)战略制高点的核心范畴。将(jiang)算(suan)力部署在轨，实现数据“即采即算(suan)、按(an)需下传”是破(po)解星地传输带宽瓶颈、提(ti)升服务时效性的必(bi)由(you)之路，也是从“天数地算(suan)”迈向(xiang)“天数天算(suan)”乃至(zhi)“地数天算(suan)”的关键一跃。

王建宇认(ren)为，轨道数据中央是商业航天的下一个(ge)算(suan)力战场(chang)，天基计算(suan)将(jiang)开启遥感对地观测从数据大水到代价涌现的范式变革。将(jiang)来将(jiang)实现卫(wei)星采集、星上(shang)AI实时处理(li)、信息下行(xing)至(zhi)用户(hu)的空间(jian)计算(suan)模式，在轨就能实现智能解译(yi)，延迟时间(jian)在分钟级别。研(yan)究(jiu)星上(shang)实时智能处理(li)新要领，有望满足灾难监测、应急相(xiang)应对分钟级管控、智能化(hua)服务的迫切需求。

在太空建设数据中央是不是划算(suan)？

值得注意(yi)的是，以(yi)后太空算(suan)力中央尚(shang)不具备规模化(hua)建设的技术与商业化(hua)基础，需保持战略急迅，以(yi)实在的场(chang)景和需求为牵引，逐步实现规模化(hua)投(tou)入和商业化(hua)闭环。

在器件研(yan)发上(shang)，我(wo)国工程院院士孙凝晖表示，要想设计太空数据中央，元器件和计算(suan)机体系结构必(bi)需保证算(suan)力可拓展，选择高性能器件是必(bi)然途径。他建议(yi)两路并行(xing)，一是基于纯商业芯(xin)片，另外一条途径是研(yan)发太空原生的抗辐照高性能芯(xin)片。孙凝晖表示，要捉住变道时机，建立太空信息处理(li)设施(shi)的RISC-V体系，通过专用体系结构、芯(xin)粒集成等新技术，弥补我(wo)国商业芯(xin)片性能落后的现状。

在散热方面，地面数据中央通过空气对流和液冷系统实现高效散热，而真空情况中的太空数据中央无法通过对流方式散热，仅依靠辐射散热。为解决太空数据中央的散热成绩，孙凝晖认(ren)为，要发展新型(xing)液冷等散发要领，开辟高导热系数材料、新型(xing)辐射散热结构及热算(suan)一体设计。

太空数据中央设想的支持者认(ren)为，太空劣(lie)势显而易见，来自太阳的能源无限且(qie)免费。亚马逊首创人杰夫·贝佐斯(si)认(ren)为，太空数据中央在轨道上(shang)遨(ao)游飞翔，由(you)太阳提(ti)供动力，“这些庞大的训练集群在太空建造会更理(li)想，因为那里有24小时不中断的太阳能。”

地面数据中央有电(dian)网(wang)等成熟的供电(dian)基础设施(shi)，而太空数据中央的能源首要依赖于太阳能。1KW级传统刚性太阳阵列(lie)展开面积约3.3-5平方米，一台8卡H100服务器连续工作需要大约56平方米的太阳阵列(lie)，一个(ge)万(wan)卡数据中央则需要大约7万(wan)平方米的太阳阵列(lie)。而建设太空数据中央的首要本钱包括总发射本钱和机器本钱。在太空建设数据中央划算(suan)与否，取决于单(dan)位(wei)发射本钱。SpaceX通过高频次的可回收发射，在2035年(nian)前有望将(jiang)单(dan)位(wei)发射本钱降至(zhi)1400元/公斤。是以(yi)，将(jiang)来也需要降低火箭发射本钱，同时索求发展新型(xing)光伏材料等关键技术。

别的，多星组网(wang)形成太空算(suan)力集群，协同完成大规模计算(suan)任务，但挑衅在于，卫(wei)星高速(su)活动导致网(wang)络拓扑(pu)秒级变化(hua)，任务调度与容错极其庞大。王建宇认(ren)为，可索求星座级智能调度系统，构建分布式星座协同计算(suan)架构。

对于太空中的大模型(xing)训练，上(shang)海创智学(xue)院教授邱锡鹏表示，地面大模型(xing)可以(yi)集中上(shang)万(wan)卡同时协同训练，而天上(shang)的卫(wei)星是高度静态的网(wang)络，节点间(jian)的连接频繁通断，传输延迟显著(zhu)，每颗卫(wei)星只能用当地数据训练，学(xue)到的往往是片面、局部的学(xue)问，是以(yi)必(bi)需攻克(ke)行(xing)使碎片化(hua)学(xue)问汇聚成全局智能的挑衅，在高静态网(wang)络下实现分布式协同训练。

当然，卫(wei)星寿命有限，仅在2024年(nian)，马斯(si)克(ke)的“星链”就有300多颗卫(wei)星坠毁。星间(jian)卫(wei)星不断更替，个(ge)体能力差异大，邱锡鹏表示，如安在这类情况下让新加入的卫(wei)星快速(su)融(rong)入智能体系，避免全体平衡、学(xue)问断层，也是亟需攻关的挑衅。

我(wo)国天基计算(suan)多地开花

通过国家队引领、地缘协同、多元创新，以(yi)后，我(wo)国天基计算(suan)构建成京沪杭“铁三角(jiao)”核心与多地协同生态。北京聚焦原始创新与火箭集聚，杭州打造智能算(suan)法软硬融(rong)合高地，而上(shang)海的劣(lie)势则是构建全产业链天基算(suan)力关键。

为抢占将(jiang)来产业时机，上(shang)海通过结构关键技术攻关任务、引进培育优质企业、加速(su)天基算(suan)力应用场(chang)景落地，在天基计算(suan)范畴的结构已初具雏形，坐(zuo)落在上(shang)海松江G60的卫(wei)星数字工厂，已实现1.5生成产一颗卫(wei)星的工业化(hua)产能。

上(shang)海市科学(xue)技术委员会副主任屈炜表示，以(yi)后全球科技创新麋集活跃，天基计算(suan)正加速(su)从技术索求向(xiang)规模化(hua)部署演进。国际方面，浩繁航天、智算(suan)科技领军企业纷纭(yun)结构，标志(zhi)天基计算(suan)正从概念走向(xiang)现实、从单(dan)星智能迈向(xiang)天地协同。海内(nei)在天基计算(suan)范畴也有一些积极的索求实践(jian)。上(shang)海将(jiang)将(jiang)来产业作为培育新质生产力、推动高质量发展的紧张抓手。在此背景下，市科委聚焦天基计算(suan)范畴计算(suan)、能源、散热、传输等共性技术瓶颈，统筹结构攻关任务，发挥链主企业引领作用，加速(su)形成体系化(hua)能力，推动航天、计算(suan)、AI等技术与生态融(rong)合，推进天基计算(suan)标准(zhun)体系建设与产业生态完善。

为整合产学(xue)研(yan)用资源，强化(hua)协同创新，上(shang)海成立“天算(suan)技术与产业生态联盟”筹备组，推动形成要素集聚、劣(lie)势互补、共建同享的产业生态格(ge)局。在天基计算(suan)标准(zhun)体系方面，马飞引见，以(yi)后，各家厂商的星载计算(suan)平台在架构、接口、互联协定等方面各不相(xiang)同，形成孤岛。计算(suan)生态的不一致导致“通导遥”应用无法跨(kua)平台移植和协同，也缺乏(fa)一致的星间(jian)计算(suan)协同协定与任务调度的接口，使得构建全球一体高效调度的太空算(suan)力互联网(wang)困难重重。

“我(wo)们在卫(wei)星制造与发射能力上(shang)已处于世(shi)界前列(lie)，但在决定将(jiang)来产业生态和合作力的天基计算(suan)标准(zhun)上(shang)仍然亟待开辟。”马飞表示，没有一致的标准(zhun)就没有互联互通的生态，就无法实现本钱的降低和应用的繁华(hua)。加速(su)构建与国际接轨、自主完整的天基计算(suan)标准(zhun)体系已不是要不要做的选择题，而是必(bi)需要做的紧迫任务。目前天基计算(suan)标准(zhun)工作组已正式成立，该工作组旨在构建引领全国、对接国际的范例体系，为天基计算(suan)产业高质量发展提(ti)供一致的技术遵循与标准(zhun)化(hua)支持。