在近期舉辦的太空算力產業大會上,一款名為“魚代碼”的應用程序引發了廣泛關注。這款應用通過衛星與地面設備的聯動,展示了未來太空算力普惠化的可能性。例如,漁民可通過該應用直接詢問“金槍魚在哪里”,衛星利用高光譜相機定位魚群,結合智能算法分析后返回捕撈建議,包括具體位置和適用工具。這一場景雖帶有科幻色彩,但隨著太空算力從概念走向工程實踐,其實現速度正在加快。
太空算力被定義為依托空間技術構建的集成計算、存儲與傳輸能力的空間信息基礎設施。傳統模式下,衛星需將數據傳回地面處理中心進行分析,而太空算力體系下,衛星可直接在軌完成數據處理與決策,成為“帶翅膀的計算機”。中國信息通信研究院專家指出,太空算力發展分為三個階段:當前處于“天數天算”探索期,即通過衛星初步實現數據在軌處理,未來將向“地數天算”和“天基主算”演進。
太空算力的商業化進程面臨多重挑戰。國星宇航首席運營官劉京晶總結為“算、通、熱、能”四大難題:計算芯片需具備抗輻照能力,通信需實現高速星間/星地激光鏈接,散熱需解決真空環境下的熱管理問題,能源需構建新型供電系統。例如,高性能AI芯片在真空環境中無法使用風冷散熱,只能依賴液冷循環技術,但微小氣泡可能導致系統崩潰,某在軌計算機項目曾因氣泡問題耗時一年調試。
全球探索者正從系統架構、芯片、能源、散熱等多維度突破技術瓶頸。在系統架構方面,中興通訊首席科學家向際鷹提出三條路徑:Google的“星上集群”通過極近距離衛星編隊實現類地面數據中心網絡;馬斯克“星鏈”的“分布式計算”利用萬顆低算力衛星完成低時延推理任務;歐洲的“太空超算中心”構想則計劃在軌道組裝集中式超級計算機。結合中國產業現狀,向際鷹建議優先發展分布式計算路線,通過衛星數量彌補單星性能不足。
芯片領域,行業提出商用輕度定制、專用抗輻照及太空原生芯片等方案。英偉達、谷歌等企業已嘗試基于地面芯片進行輕度抗輻照改造,這一思路同樣適用于中國。更前沿的設想包括利用太空環境設計新型材料,使計算機從“抗輻照”轉向“吸收輻照”。散熱方面,銀河航天在2023年發射的衛星上驗證了泵驅動液冷系統,中科院計算所則聚焦微流道設計、泵可靠性等工程問題。
產業生態構建同步推進。大會期間成立了太空算力專業委員會,匯聚院士專家、龍頭企業、科研院所及金融機構,旨在提升產業鏈協同效率,打造融合型產業生態圈。專家指出,太空算力的獨特優勢在于“實時性”與“覆蓋性”:通過激光通信組網可實現全球無縫覆蓋,直接在軌處理數據并回傳高價值信息,顯著壓縮災害預警、資源監測等場景的響應時間。
成本是太空算力商業化的關鍵變量。據調研,太空算力總成本較地面數據中心高出一個數量級,其中運載成本占30%-40%,衛星制造占20%-30%,空間環境適應性改造、算力芯片及能源系統占比均較高。降低火箭運載成本成為共識,星際榮耀集團副總經理謝紅軍表示,若實現一級火箭重復使用20次,發射成本可降至每公斤2萬元,若攻克兩級可重復技術,天基與地基成本有望持平。鈣鈦礦光伏量產、商用芯片降價等因素也將推動成本下降。
應用場景的突破是商業閉環的關鍵。國家安全、低空經濟、海洋監測等領域對太空算力需求迫切,率先實現商業化的場景集中于地面網絡覆蓋不足或對實時性要求極高的領域,如應急安全、環境監測等。商業SAR遙感衛星運營商天儀空間聯合創始人任維佳透露,公司通過提升星上算力,將遙感服務響應時間從天級壓縮至亞小時級,未來計劃實現分鐘級預警,使災害預警更及時有效。隨著算力增強,太空應用的邊界將持續拓展,形成算力與應用相互促進的良性循環。








