近日，太空領域迎來一項重要技術突破——美國太空探索技術公司（SpaceX）使用“獵鷹九號”火箭將搭載英偉達H100旗艦芯片的衛星送入太空。這顆具備80GB顯存的芯片，將承擔地球觀測圖像分析以及大語言模型Gemini的推理任務，標志著全球首次數據中心級GPU在軌運算實驗的完成，被視為太空高算力人工智能（AI）時代的開端。不過在此之前，中國已有多顆搭載AI大模型的衛星進入太空，并在太空AI領域展現出體系化推進的強勁勢頭。

為何各國競相布局太空AI？中國科學院計算技術研究所研究員韓銀和在接受采訪時指出，具備大算力的衛星能夠突破星地數據傳輸的瓶頸，實現信息的“天基快速理解與決策”。這種能力在災害監測預警等需要極低延遲響應的場景中尤為重要。結合衛星寬帶網絡，太空數據中心和超算中心的建設具備五大優勢：超低時延的數據處理能力、超高帶寬效率、無界覆蓋與機動性、天然的高安全性，以及補強地面盲區的能力。這些優勢使得太空AI成為未來空間信息基礎設施的關鍵組成部分。

然而，將大算力引入太空并非易事。太空環境的高輻射、極端溫差，以及衛星平臺有限的能耗和散熱條件，都對算力芯片的穩定運行提出了嚴峻挑戰。從地面數據中心到星際計算節點，這一過程不僅需要硬件的升級，更涉及工程、算法和能源管理的系統性創新。

中國在太空AI領域的布局起步較早，多個科研機構已取得關鍵進展。例如，中國自主建設的智能遙感衛星星座“東方慧眼”首顆實驗星“珞珈三號01星”于2023年1月發射，首次實現了8分鐘星地互聯的B2C應用服務，并在2024年底成功上注大模型，使衛星具備了大模型能力。今年5月，我國首個整軌互聯太空計算衛星星座“三體計算星座”完成首次發射，正式進入組網階段。北京計劃在700-800公里晨昏軌道建設運營超過千兆瓦功率的集中式大型數據中心系統，進一步推動AI算力向太空延伸。

韓銀和介紹，中國在太空AI領域已形成體系化推進格局，多個頂尖團隊在關鍵技術上取得突破。中國科學院計算技術研究所采用全體系國產化核心元器件和高可靠容錯計算架構，于2023年率先實現100TOPS級星載算力，為天基大模型運行奠定了硬件基礎。武漢大學的“東方慧眼”星座通過通導遙一體化與AI融合，將數據響應時間壓縮至分鐘級，實現了“快、清、準、全、懂”的遙感服務目標，并開創了大眾調用衛星的商業新模式。浙江之江實驗室與國星宇航合作的“三體計算星座”則采用激光終端保障星座級高效協同，支持星間100Gbps高速通信，算力達到744TOPS。

當前，全球太空AI部署仍以輕量化模型為主。即便是英偉達H100這樣的高性能芯片，在太空中運行的也是Gemini輕量版模型。中國已全面掌握輕量級大模型在軌部署能力，并正穩步邁向全參數大模型在軌運行的研制階段。中國科學院計算技術研究所團隊提出了“一星多卡”的天基超算架構，計劃明年發射衛星進行在軌驗證，為全參數大模型的應用提供算力基礎設施。這一架構采用國產高能效GPU組成陣列，致力于實現單星算力的跨越式提升。

韓銀和強調，中國的“一星多卡”方案并非簡單堆疊硬件，而是體系性的創新。該方案注重模塊化設計、系統性集成，并克服了散熱、功耗等極限挑戰，目標是為構建未來的太空超級計算中心提供基礎。盡管這一路徑面臨更大挑戰，但從長期看，它具有實現更高算力密度和任務靈活性的潛力，代表著更面向未來的探索方向，是中國從技術追隨者轉向引領者的關鍵一步。

在韓銀和看來，太空AI建設不僅是技術競爭，更關乎下一代空間信息基礎設施的標準制定權。誰率先掌握星上實時感知、認知和決策的核心能力，誰就能在太空時代占據主動。中國正通過系統性創新實現“彎道超車”，各方因此加大投入，推動這一領域快速發展。