在人工智能重塑全球產(chǎn)業(yè)格局的當(dāng)下，算力已成為支撐未來發(fā)展的核心資源。隨著地面算力因能耗與散熱問題遭遇瓶頸，天基計算——這一將高性能計算節(jié)點(diǎn)部署于太空的構(gòu)想，正從技術(shù)試驗(yàn)邁向體系化部署的關(guān)鍵階段。上海憑借完整的產(chǎn)業(yè)鏈布局，在這一領(lǐng)域率先發(fā)力，成為全球天基計算競逐中的重要一極。

上海國投公司董事長袁國華指出，當(dāng)前全球算力需求呈指數(shù)級增長，而地面算力中心受限于能源供給與散熱技術(shù)，難以滿足未來需求。天基計算通過構(gòu)建天地一體化算力網(wǎng)絡(luò)，有望成為突破瓶頸的關(guān)鍵路徑。中國在這一領(lǐng)域已形成“國家隊(duì)引領(lǐng)、區(qū)域協(xié)同、多元創(chuàng)新”的格局，上海則依托通信基礎(chǔ)設(shè)施、衛(wèi)星制造與太空算力企業(yè)的協(xié)同優(yōu)勢，構(gòu)建起從頂層設(shè)計到核心子系統(tǒng)的完整產(chǎn)業(yè)鏈閉環(huán)。

以“千帆星座”為代表的通信網(wǎng)絡(luò)，已在近地軌道搭建起數(shù)據(jù)傳輸?shù)摹按髣用}”；中科天算等企業(yè)通過部署邊緣計算節(jié)點(diǎn)，將傳統(tǒng)通信網(wǎng)升級為具備算力輸出能力的“空天算力網(wǎng)”；位于松江的G60衛(wèi)星數(shù)字工廠更以“1.5天生產(chǎn)一顆衛(wèi)星”的效率，實(shí)現(xiàn)了太空計算節(jié)點(diǎn)的工業(yè)化量產(chǎn)。袁國華表示，這種全鏈條布局將推動上海從基礎(chǔ)設(shè)施鋪設(shè)向應(yīng)用場景爆發(fā)加速邁進(jìn)。

然而，將算力中心遷移至太空并非易事。中國工程院院士孫凝暉指出，太空極端環(huán)境對器件可靠性、熱控效率、能源供給與通信帶寬提出了嚴(yán)苛挑戰(zhàn)。例如，萬卡級太空算力中心需約7萬平方米的太陽能電池陣列，其能源系統(tǒng)效率直接影響計算能力；而星間互連帶寬不足，則可能制約分布式計算的協(xié)同效率。這些技術(shù)難題，成為制約天基計算落地的核心障礙。

面對挑戰(zhàn)，中科天算團(tuán)隊(duì)在太空容錯計算與熱控技術(shù)領(lǐng)域取得突破。其研發(fā)的跨層協(xié)同容錯機(jī)制，通過器件、系統(tǒng)架構(gòu)與算法的聯(lián)動設(shè)計，可在輻射干擾導(dǎo)致部分單元失效時，仍保障整體計算穩(wěn)定性；封閉式流體回路散熱結(jié)構(gòu)則通過高效導(dǎo)熱材料，將高功率GPU產(chǎn)生的熱量快速轉(zhuǎn)移至外部輻射板，解決了太空真空環(huán)境下的導(dǎo)熱難題。創(chuàng)始人劉垚圻透露，相關(guān)技術(shù)已達(dá)到國際領(lǐng)先水平，為太空超算中心建設(shè)奠定了基礎(chǔ)。

在產(chǎn)業(yè)協(xié)同層面，中科天算已與多家機(jī)構(gòu)建立合作：中國科學(xué)院微小衛(wèi)星創(chuàng)新研究院負(fù)責(zé)衛(wèi)星總體設(shè)計，垣信衛(wèi)星提供低軌互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)，太驛微行研發(fā)超低軌智能衛(wèi)星，星翼芯能聚焦太空光伏技術(shù)。根據(jù)規(guī)劃，今年下半年將發(fā)射太空超算實(shí)驗(yàn)節(jié)點(diǎn)，2030年完成萬卡級中心在軌部署，為全球提供實(shí)時智能空天服務(wù)。

天基計算的潛力不僅限于算力提升，更在于與人工智能的深度融合。上海創(chuàng)智學(xué)院聯(lián)合多家科研機(jī)構(gòu)啟動的“天基智能體”項(xiàng)目，旨在賦予衛(wèi)星自主管理、分析與演化能力。研發(fā)人員李泓辛介紹，該智能體可應(yīng)用于衛(wèi)星健康監(jiān)測、通信鏈路優(yōu)化與遙感數(shù)據(jù)分析等領(lǐng)域。例如，通過分析遙感星座采集的海量數(shù)據(jù)，智能體能為農(nóng)業(yè)、漁業(yè)提供風(fēng)險預(yù)警；在衛(wèi)星管理方面，其群體演化能力可實(shí)現(xiàn)知識共享，持續(xù)提升整個星座的智能水平。

劉垚圻將這一變革比作衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)從“2G”向“4G”的跨越。當(dāng)前全球低軌衛(wèi)星星座雖已實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)通信功能，但應(yīng)用場景仍較單一。隨著天基計算與人工智能的融合，未來可能出現(xiàn)基于衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)的“應(yīng)用商店”，涵蓋從漁業(yè)資源預(yù)報到城市治理的多樣化服務(wù)。他舉例稱，團(tuán)隊(duì)正設(shè)想一款名為“魚在哪兒”的APP，通過整合遙感數(shù)據(jù)與太空算力，為漁民提供高價值魚種的實(shí)時預(yù)報。