太空算力，將數(shù)據(jù)中心搬上天（經(jīng)濟(jì)聚焦·走進(jìn)“中國智造”）

本報記者 王 政

近年來，我國加強(qiáng)人工智能科技創(chuàng)新，積極推進(jìn)“人工智能+”行動，智能經(jīng)濟(jì)核心產(chǎn)業(yè)規(guī)模已經(jīng)超過萬億元，“中國智造”已成為中國式現(xiàn)代化的又一亮麗名片。今起，本版推出系列報道，關(guān)注人工智能(AI)賦能千行百業(yè)的實踐。

——編 者

在地面用人類自然語言向智能體發(fā)出指令，調(diào)用天基衛(wèi)星上的大模型進(jìn)行推理，通過星地鏈路傳輸命令，操控地面的具身智能機(jī)器人執(zhí)行動作……今年，國星宇航聯(lián)合上海交通大學(xué)完成通過太空算力操控地面機(jī)器人的驗證。

太空算力，這個將數(shù)據(jù)中心搬上太空的顛覆性構(gòu)想，正從科幻走向現(xiàn)實。為什么要發(fā)展太空算力？將數(shù)據(jù)中心搬上太空需要哪些技術(shù)突破？我國發(fā)展太空算力的路徑與規(guī)劃是什么？目前正處在何種階段？記者采訪了相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)和專家。

發(fā)展太空算力，三重驅(qū)動下的戰(zhàn)略抉擇

“90%的遙感衛(wèi)星在天上是空轉(zhuǎn)的?！敝袊茖W(xué)院院士、清華大學(xué)教授陸建華認(rèn)為這是傳統(tǒng)“天數(shù)地算”模式的痛點。長期以來，衛(wèi)星數(shù)據(jù)遵循“先拍攝、再回傳、后處理”的地面處理模式，一次完整的遙感數(shù)據(jù)獲取往往需要數(shù)小時。而在森林防火、洪澇災(zāi)害、海洋維權(quán)等場景中，時效性就是生命線。

那么，為什么不能“天數(shù)天算”，甚至是“地數(shù)天算”呢？實現(xiàn)這一切，都離不開太空算力建設(shè)。

“太空算力是依托空間技術(shù)，通過在軌部署計算系統(tǒng)、數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)及高速數(shù)據(jù)互聯(lián)設(shè)施，構(gòu)建集算力、存力、運(yùn)力于一體的空間信息基礎(chǔ)設(shè)施。”中國信息通信研究院總工程師何寶宏說，從“天數(shù)天算”到“地數(shù)天算”，再到未來的“天基主算”，太空算力正在開辟算力發(fā)展的新領(lǐng)域。

太空算力的提出，源于三重迫切需求。

第一重是算力需求爆發(fā)與能源瓶頸的矛盾日益尖銳。中國信息通信研究院云計算與大數(shù)據(jù)研究所總工程師郭亮介紹，生成式人工智能大模型對算力的渴求呈指數(shù)級增長。據(jù)中國信息通信研究院數(shù)據(jù)，2025年中國數(shù)據(jù)中心耗電量已達(dá)1960億千瓦時。地面數(shù)據(jù)中心正面臨能耗緊缺、散熱成本高昂和土地資源限制的三重擠壓。太空算力可以利用太陽能不間斷供電，為破解這一困局提供了全新思路。

第二重是數(shù)據(jù)處理的時效性要求正在倒逼變革?！皞鹘y(tǒng)的衛(wèi)星數(shù)據(jù)下傳需要幾個小時，現(xiàn)在通過星上AI處理，僅需幾分鐘即可將關(guān)鍵目標(biāo)信息直傳地面。”北京郵電大學(xué)計算機(jī)學(xué)院院長王尚廣介紹，其團(tuán)隊研發(fā)的天算星座已實現(xiàn)這一突破。在應(yīng)急救災(zāi)場景中，這意味著從“災(zāi)后救援”到“災(zāi)前預(yù)警”的轉(zhuǎn)變。

第三重是太空軌道和頻譜的不可再生性，正在推動各國搶占戰(zhàn)略制高點。工業(yè)和信息化部信息通信發(fā)展司副司長趙策認(rèn)為，“太空算力已成為大國科技博弈的關(guān)鍵領(lǐng)域?！痹谶@一背景下，發(fā)展太空算力不僅是產(chǎn)業(yè)選擇，更是維護(hù)國家數(shù)字主權(quán)的必然。

從單星驗證到生態(tài)構(gòu)建，太空算力產(chǎn)業(yè)處于黃金起步期

“從技術(shù)演進(jìn)和產(chǎn)業(yè)規(guī)模來看，太空算力的發(fā)展可以劃分為三個階段?！惫两榻B。第一階段是單星計算，即在單顆衛(wèi)星上搭載具備一定算力的AI計算模塊，對遙感圖像進(jìn)行初步篩選、去云處理或目標(biāo)識別，將有效數(shù)據(jù)傳回地面。第二階段是星座組網(wǎng)，依托星間鏈路，將多顆衛(wèi)星連接成一個太空局域網(wǎng)。單星算力不足時，可以調(diào)用鄰近衛(wèi)星的閑置算力，實現(xiàn)任務(wù)的分布式處理和星間資源動態(tài)調(diào)度。第三階段是算力星網(wǎng)，在太空中部署專用的大型算力節(jié)點，形成太空算力集群，實現(xiàn)天地算力無縫融合，直接為地面終端、深空探測器甚至其他航天器提供強(qiáng)大的算網(wǎng)服務(wù)。

太空算力的發(fā)展，在每個階段都有必須跨越的關(guān)鍵技術(shù)門檻。單星計算階段需要突破芯片抗輻射、真空環(huán)境散熱等難題，還要滿足衛(wèi)星嚴(yán)苛的體積、重量、功耗和成本要求；星座組網(wǎng)階段要突破高速星間鏈路技術(shù)、搭建太空網(wǎng)絡(luò)協(xié)議與操作系統(tǒng)等；算力星網(wǎng)階段則要突破超大質(zhì)量發(fā)射與在軌組裝運(yùn)維難題。

我國太空算力產(chǎn)業(yè)已經(jīng)從理論探索邁入實質(zhì)性的在軌驗證與初步組網(wǎng)階段。

——技術(shù)驗證實現(xiàn)從“0”到“1”的突破。我國已實現(xiàn)多星在軌測試，成功發(fā)射了多顆搭載邊緣計算載荷的試驗衛(wèi)星，驗證了商用器件在軌應(yīng)用的可行性。此外，我國還實現(xiàn)了星間鏈路打通，自研激光星間鏈路技術(shù)已在多顆衛(wèi)星上完成高速傳輸驗證。

——星座部署進(jìn)入密集發(fā)射期?！扒Х亲钡鹊蛙墝拵亲_啟常態(tài)化發(fā)射，新一代衛(wèi)星普遍預(yù)留算力載荷空間，“通導(dǎo)遙一體化”初步實現(xiàn)。國星宇航發(fā)布“星算計劃”，規(guī)劃發(fā)射2800顆計算衛(wèi)星組網(wǎng)。銀河航天已完成40余顆衛(wèi)星發(fā)射入軌，正在研發(fā)面向太空算力的第三代衛(wèi)星平臺。

——產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同生態(tài)初步形成。太空算力專業(yè)委員會、北京太空智算研究院成立，北京太空算力創(chuàng)新中心揭牌。太空算力關(guān)鍵共性技術(shù)攻關(guān)榜單發(fā)布了十大重點攻關(guān)項目，藍(lán)箭航天、銀河航天、中興通訊、京東方等10余家龍頭企業(yè)共同揭榜，涵蓋衛(wèi)星平臺、芯片、載荷、組網(wǎng)、軟件、應(yīng)用等全產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)。

——應(yīng)用場景從“能用”邁向“好用”。太空算力在消費(fèi)端與行業(yè)端的商業(yè)落地初見成效。在森林防火、洪澇災(zāi)害等應(yīng)急場景中，結(jié)合星上算力的遙感數(shù)據(jù)能夠?qū)崿F(xiàn)“分鐘級”的災(zāi)情下發(fā)，初步形成商業(yè)閉環(huán)。

依托制造業(yè)基礎(chǔ)和內(nèi)需市場，探索發(fā)展模式

“太空算力該搞是有共識的，但是怎么搞還在探索?！标懡ㄈA認(rèn)為。

“我國的優(yōu)勢在于集中力量辦大事的全產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)作，是‘國家隊筑底+民營企業(yè)補(bǔ)充’的中國特色模式。”郭亮說，我國正依托強(qiáng)大的制造業(yè)基礎(chǔ)和內(nèi)需市場，走出一條“通信、導(dǎo)航、遙感、算力”深度融合的多功能星座道路。

“我國太空算力發(fā)展也面臨著諸多挑戰(zhàn)?！惫琳f，首先是發(fā)射能力與成本。這是制約我國太空算力節(jié)點大規(guī)模部署的關(guān)鍵物理瓶頸。其次是高性能宇航級芯片。在高端抗輻射AI芯片、星載高性能處理器方面仍有代差，部分核心元器件面臨“卡脖子”風(fēng)險。第三是網(wǎng)絡(luò)協(xié)議與生態(tài)架構(gòu)。算力星網(wǎng)的成功搭建需要有統(tǒng)一的太空算力網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)承載。

中國擁有完整的航天硬件制造供應(yīng)鏈，從太陽能帆板、電池、天線到衛(wèi)星平臺，具備極強(qiáng)的成本控制和大規(guī)模量產(chǎn)潛力。5G/6G、天地一體化信息網(wǎng)絡(luò)的理論研究和地面基站產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢，為太空算力與地面算力協(xié)同提供了堅實基礎(chǔ)。

更重要的是，中國擁有龐大的應(yīng)用場景和內(nèi)需市場。智慧城市、環(huán)境監(jiān)測、遠(yuǎn)洋航運(yùn)、應(yīng)急救援等領(lǐng)域存在巨大需求，為太空算力提供了豐富的“試驗田”?！拔覀円詰?yīng)用場景牽引技術(shù)發(fā)展?！焙螌毢暾f。

聚焦太空算力產(chǎn)業(yè)發(fā)展，趙策認(rèn)為要強(qiáng)化協(xié)同聯(lián)動，健全政策體系和機(jī)制保障；強(qiáng)化創(chuàng)新驅(qū)動，加快技術(shù)攻關(guān)和工程驗證；強(qiáng)化應(yīng)用牽引，培育應(yīng)用場景和服務(wù)模式。

《 人民日報 》( 2026年07月21日 11 版)