太空算力：空天時代戰略性新型基礎設施

人類社會的每一次變革，往往都伴隨著對生產力載體的重新定義。當人工智能加速迭代、數字經濟持續擴張、地面基礎設施日趨承壓之時，人類既要“向內”深度挖掘既有要素的潛能，也要“向外”主動開辟新的生產空間。沿著這一邏輯，太空正成為人類拓展生產力邊界的下一片關鍵疆域，而太空算力，則是其中最具戰略意義的新型基礎設施之一，也是撬動新一輪科技競爭的關鍵制高點。

算力為何要走向太空

當前，全球范圍內的社會發展模式正面臨雙重挑戰。一方面，自然科學的重大突破節奏有所放緩，全球勞動生產率增速已由20世紀中葉年均3%以上回落至近年來約1%—1.5%的水平，傳統增長動能明顯減弱；另一方面，產能飽和、能源緊張、貿易壁壘抬升，存量競爭模式正逼近其物理與制度邊界。突破之道無非兩條：向內，以人工智能等前沿技術為代表，深度挖掘既有要素潛能；向外，以“上天、入地、下海”為方向，開辟全新生產空間。兩條路徑并不矛盾，而是人類突破現有困境的雙輪驅動力。在這一進程中，太空作為最具戰略縱深的向外拓展方向，承載著拓展生產力、培育新質生產力的重要期待。

與此同時，算力本身正日益成為繼水、電、網絡之后的第四類基礎設施，是數字時代最稀缺、最核心，也最具戰略價值的新型生產要素。但是，地面算力的持續擴張，正面臨能耗攀升、土地資源受限、電網承載趨緊等多重約束；遙感、通信、導航等各類衛星每天產生海量數據，卻長期受制于數據先回傳再處理的傳統鏈條。當人類向外開拓的空間需求，與算力向上突破的發展需求相互交匯，將計算能力部署至太空，便不再是遙不可及的技術構想，正成為破解現實瓶頸、重塑數字基礎設施格局的戰略選擇。在這一背景下，近年來一個新概念逐漸進入公眾視野：太空算力。

太空算力的基本內涵和重要價值

太空算力，是指把芯片、服務器、算法模型乃至云平臺等計算資源部署于衛星，使衛星不再僅承擔“看”和“傳”的信息獲取與傳輸功能，而是進一步具備“算”的在軌處理能力，并通過星座化組網方式，將分散在軌的計算資源組織起來，向外提供持續、協同、可擴展的算力服務。其發展形態可由單顆算力衛星擴展為成百上千顆組成的算力星座，并與地面數據中心協同，形成天地一體的云平臺。

太空算力并非簡單地將地面數據中心移至太空，而是對數據處理方式、算力組織方式和服務供給方式的系統性重構：在軌完成識別、篩選、解譯與分析，將海量原始數據就地轉化為可用信息后再進行下傳；全程依托太陽能等在軌能源供給，處于天然低碳、綠色運行的基礎條件；不受地面氣候、土地資源和電網容量等因素制約，能夠覆蓋遠海、極地、荒漠等地面基礎設施難以觸達的區域；還可面向其他衛星、地面終端、車輛和移動設備等對象提供按需就近的算力服務。由此看來，區別于地面算力側重集中資源處理大規模任務，太空算力更強調靈活響應并滿足隨時隨地的泛在計算需求，兩者非替代而互補，共同構成下一階段的國家算力體系。

太空作為新一輪大國競爭的重要戰略方向，其獨特性首先體現為資源的高度稀缺性。低軌道優質軌位有限，無線電頻率資源依據國際電信聯盟規則“先登先用”，一旦形成規模化占用，便可能轉化為長期性、排他性的戰略優勢。當前，海外加速部署大型低軌星座，甚至已開始申請建設面向AI算力服務的軌道數據中心星座，龐大的規劃規模顯示出愈發激烈的競爭態勢。這意味著，太空領域的競爭已從通信星座升級為太空算力基礎設施的超大規模布局與戰略占位，滯后一步就可能意味著永久失去。

更深一層看，太空算力承載的不僅是基礎設施競爭，更是一次產業基礎邏輯的躍升。過去60余年，空間產業以通信、導航、遙感三大傳統業務為主線，衛星更多扮演基礎傳輸通道與信息探測節點的角色。當芯片、AI、云計算等技術大規模向太空遷移，衛星開始具備自主感知、自主決策、自主服務的能力，整個產業的價值中樞從單純的衛星制造與發射，向在軌計算與太空直接服務轉移。這是空間產業由基礎的傳輸與遙感，向傳輸、遙感與計算相融合的二次躍升，也是新質生產力拓展的關鍵過程。

此外，探索本身就是生產力。重大探索的價值，更多源于過程中涌現的顛覆性創新，太空算力探索亦是如此。比如，攻堅星載算力相關技術難題時，很可能倒逼革新散熱方案、開辟新型計算路徑，催生全域算力基礎體系。這種在極端工程約束下推動技術外溢與范式創新，是培育新質生產力的重要來源，其帶動作用遠高于產業直接收益。

太空算力發展的三大驅動力

太空算力之所以在此時此刻成為產業焦點，源于三大驅動力在同一歷史窗口期疊加共振。

一是AI驅動。

詞元（Token）經濟正在重構互聯網的基礎服務單元。大模型的全球部署，正在推動互聯網最小服務單元從傳統的比特進一步演進為AI Token。研究顯示，未來數年全球AI算力需求將以年均40%以上的速度擴張。地面數據中心面臨土地、電力、散熱三重約束，擴容成本與建設周期持續攀升。太空算力則呈現出獨特的結構性優勢：不占用地面土地資源、可利用太陽能解決電力問題、真空環境天然具備散熱條件。未來的AI Token服務背后，將不再只是地面數據中心的集中支撐，而是由地面與太空協同構成的分布式算力基礎設施。

二是6G驅動。

衛星星座正在成為全球全域覆蓋的核心節點。6G標準正在將非地面網絡納入核心架構，與5G時代衛星僅作為補充覆蓋的角色不同，6G將推動低軌衛星星座作為全球網絡的核心組成。當衛星承擔6G接入、轉發與骨干傳輸等功能時，星上算力成為必須內置的基礎能力。每一顆6G衛星都天然是一個計算節點，太空算力將獲得面向全球海量終端提供實時智能服務的關鍵入口。

三是商業航天驅動。

低成本、快迭代正在打開產業化窗口。隨著可復用運載技術、批量化整星制造能力和高頻次發射服務逐漸成熟，衛星制造和發射成本大幅下降。商業航天正在以快速迭代與持續改進的產品開發模式，把太空算力從追求一次性成功的高風險工程，轉變為持續迭代與優化的產業化發展路徑。

三大驅動力疊加，使太空算力從技術概念走向戰略必爭領域。其本質并非單純的技術競爭，而是一場與時間賽跑的國家戰略部署。

太空算力的發展現狀和路徑

當前，全球太空算力尚處于發展初期，可從核心技術突破與產業生態建設兩大維度來分析。

從核心技術突破來看，要讓衛星真正實現“既看得見，又傳得動，還算得了”，至少需要在五個關鍵方向實現突破。

• 一是芯片層面的算力躍升，星載芯片必須同時滿足高算力密度、抗輻照、低功耗、長壽命四重約束，使單星算力提升到P級（千萬億次每秒）水平；

• 二是能源供給與熱控能力提升，單星功率需向千瓦乃至更高功率等級演進，并發展輻射散熱、相變熱管等新型熱控技術；

• 三是星間通信與組網能力突破，通過激光星間鏈路將分散在軌的衛星連接成在軌局域網，讓算力像云平臺中的虛擬機一樣跨星調度和協同計算，星間帶寬從Gbps級別向Tbps級別邁進；

• 四是天地協同調度能力建設，太空算力不能孤立運行，而應與地面云、地面終端形成統一的算力調度體系，根據任務需求把算力放在最合適的位置；

• 五是在軌AI與模型部署能力突破，讓衛星不僅“會計算”，更讓衛星具備一定的“會理解、會判斷、會響應”的智能能力，這是太空算力區別于傳統星載處理的本質所在。

這五個方向并非彼此孤立，而是一個相互支撐的能力鏈條，任何一個環節受限，都會影響整個體系的效能釋放。

從產業生態建設來看，太空算力仍處于發展早期。盡管海外已開展在軌邊緣計算、星載AI推理等技術驗證，部分商業算力星座的規模化部署正加速推進。國內多家科研機構和企業也已啟動算力衛星、星上推理、星間激光、天地一體云平臺等方向的研究和試驗。例如，2021年北京郵電大學發起建設的“天算星座”是國內最早開展算力上星驗證的星座，隨后2025年之江實驗室“三體計算星座”等代表性探索，正以工程化方式推動相關技術從原理驗證走向在軌部署。但客觀地看，整個產業仍呈現“上游熱、下游冷”“星座熱、應用冷”的特征，可歸納為三方面失衡。

一是上游產業鏈逐漸成熟，下游協同發展明顯滯后。火箭發射、整星制造、基礎組網等上游環節已具備較完整的工程化能力；但星載計算、星間通信、天地協同調度等中游關鍵技術，以及面向城市治理、行業應用、模型推理等下游服務的組織能力，仍總體處于原理驗證、技術攻關和單點試點階段，呈現出“上游能造、中游難通、下游難用”的階段性斷層。因此，下游聯合發展不足，已成為制約太空算力價值釋放的關鍵瓶頸。

二是行業過度聚焦星座建設規模，忽視技術突破帶來的商業價值突圍。主流方案以組網顆數、在軌規模等為核心指標，對“為何需要如此規模的衛星體系、誰來為在軌算力服務長期付費”等根本問題回應不足。太空算力的真正價值并不在于衛星數量上，而在于關鍵技術能否突破，以及進一步轉化為Token化算力服務、行業模型服務、城市治理服務等可持續商業模式。若只追求建設規模，而未能打通從技術突破到商業突圍的轉化路徑，太空算力很容易重蹈地面數據中心階段重建設、輕運營的覆轍。

三是建設節奏與運營模式之間尚未形成穩定銜接。太空算力多數項目在啟動階段，通常可以依靠國家投入和政策性資金形成初始推動力，但進入中后期后，能否通過算力服務、平臺服務、數據服務和場景服務形成持續、穩定、可驗證的運營性收入，仍需時間檢驗。

太空算力是一項典型的硬科技、長周期、大協同事業，面向未來發展，應重點在四個方向持續發力。

01

加強頂層設計，避免低水平重復建設

從國家層面統籌規劃，避免各方分散布局、重復投入和低水平同質化建設。同時尊重市場規律，給創新主體留出足夠的探索空間。

02

從“唯規模論”轉向以技術突破帶動商業突圍

把工作重心從關注衛星發射數量轉向聚焦關鍵技術突破與提供可持續服務，形成技術突破與商業突圍相互促進的內在閉環。

03

強化場景驅動，讓下游應用反哺技術演進

主動結合城市治理、低空經濟、應急響應、智慧海洋、精準農業等重大需求和行業痛點，設計可落地的應用方案，用真實任務需求牽引技術迭代。

04

促進跨界融合，構筑差異化創新生態

鼓勵航天與AI、計算等緊密結合，培育跨學科耦合的創新生態，以開放姿態鼓勵跨界創新，包容試錯探索，讓技術突破不受固有框架束縛，避免將太空算力局限于單一的航天工程或信息技術項目。

總之，太空算力將計算能力從地面延展至軌道空間，將能源從地面電網拓展至太空，將數據處理從“天數地算”發展到“天數天算”再到“地數天算”并最終達到“天地同算”的終極形態，進而拓展人類計算的邊界。人類能否在這場遠征中贏得主動，取決于能否在關鍵技術上實現突破，在商業邏輯上完成突圍，在場景應用上扎根落地，在產業生態上形成協同。

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本文轉載自“學習時報 ”，原標題《太空算力：空天時代戰略性新型基礎設施》。

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