當算力的競爭從地面延伸至太空,一場關于計算基礎設施的革命正在悄然展開。近期,國際科技巨頭紛紛布局太空計算領域:SpaceX搭載英偉達H100芯片的Starcloud-1衛星成功入軌,谷歌緊隨其后公布"太陽捕手"計劃,擬構建搭載TPU的衛星集群。這場競賽中,中國科研力量已形成獨特的技術路徑,從學術機構到商業企業,正在構建覆蓋感知、傳輸、決策的完整太空智能生態。
中國科學院計算技術研究所作為國家算力研究主力軍,早在多年前便啟動天基算力底座研發,成功研制出極光POPS級星載智能計算載荷,并完成天基大模型與智能體的在軌驗證。武漢大學牽頭建設的"東方慧眼"遙感星座,通過光學、雷達、高光譜協同觀測體系,突破了星上智能處理與圖像壓縮核心技術。北京郵電大學構建的"天算星座",則驗證了星地IP網絡與星間激光通信等關鍵技術,為太空計算網絡奠定基礎。
商業領域同樣涌現創新力量。中科天算團隊匯聚中國科學院計算所、航天部門及之江實驗室等機構人才,形成"互聯網+航天"的復合技術基因。該團隊自2019年聚焦太空智能計算,先后攻克星載高算力、在軌協同計算等難題,2024年實現大模型在軌部署,構建起從數據感知到智能決策的完整鏈條。其提出的"天算計劃"更提出在近地軌道部署算力達10EOPS的超級智能體集群,通過模塊化設計實現能源、通信、算力三大艙體的靈活組裝與動態更新。
這一計劃的核心突破在于解決太空極端環境下的工程難題。面對高能粒子輻射,團隊摒棄傳統抗輻射加固芯片的落后制程,轉而采用先進制程芯片配合多模冗余架構。通過多個計算單元互為備份、實時校驗,既利用了先進芯片的高算力優勢,又通過軟件冗余抵消單粒子翻轉帶來的計算錯誤。針對真空環境散熱難題,研發的混合主動-被動冷卻系統,結合流體回路導熱與輻射散熱技術,成功解決微重力條件下工質循環與相變控制,確保高密度算力穩定運行。
太空計算的商業價值正在顯現。以遠洋漁業為例,傳統模式依賴地面超算處理衛星數據,受限于物理延遲與帶寬瓶頸,難以提供實時決策支持。而太空算力中心可直接在軌道完成數據整合分析,通過高光譜衛星監測海洋環境、導航衛星定位魚群,最終向漁民終端推送"東北方20海里處半小時后有金槍魚群經過"的精準信息。這種"感知-理解-決策"的閉環系統,使太空算力從單純的數據傳輸節點升級為智能決策中樞。
相較于地面設施,太空算力中心具有獨特優勢:近地軌道的物理距離遠小于地面跨區域調度,500公里高度反而具備更低時延;全球覆蓋能力可為偏遠地區提供持續算力支持,推動自動駕駛與低空經濟發展;天然抗毀性使其在地面災害時成為關鍵備份系統。隨著技術成熟,太空算力網將不再局限于地面補充角色,而是成為連接地球與深空的數字橋梁。當人類探索邁向月球與火星時,軌道部署的通用算力節點將大幅降低外星表面重建計算設施的成本,為星際通信與智能決策提供基礎支撐。






