太空算力:下一代基础设施的轨道革命
News2026-06-08

太空算力:下一代基础设施的轨道革命

知秋
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商业航天的迅猛发展正在重新定义人类对近地空间的认知与利用。当通信星座逐渐编织成网,一个更深层次的问题浮现:在完成基础连接之后,太空的下一个关键价值点是什么?北京邮电大学计算机学院院长王尚广教授认为,答案是“算力”。将计算能力部署于太空,使卫星从单纯的信息“搬运工”升级为在轨“思考者”,正成为全球科技竞争的新焦点。

追赶与闭环:中国太空算力的集结号

近期,北京市首个太空算力产业创新中心在海淀区成立,这一举措被业内视为关键的战略布局。王尚广指出,国际竞争对手的发展已进入快速迭代的轨道,其特点在于形成了从芯片研发、火箭发射到卫星制造、应用服务的完整商业闭环。这种一体化模式极大地加速了技术成熟与市场占领。

相比之下,国内相关产业虽具潜力,但力量较为分散。创新中心的成立,核心目标正是要整合产业链上下游,改变“小弱散慢”的局面,通过协同攻关形成合力。这并非单纯追求卫星发射数量,而是要系统性地构建从基础硬件到核心软件的技术栈。王尚广强调,必须将太空算力这个“黑盒”打开,其中太空级专用芯片、高集成度算力载荷等是关键短板,需要集中力量突破。此举旨在引导更多企业和科研机构进入赛道,为未来的规模化需求做好准备。

芯片与载荷:突破太空计算的硬核瓶颈

太空环境对计算设备提出了近乎苛刻的要求:高辐射、极端温差、严苛的功耗与散热限制,以及必须的长寿命可靠性。这意味着,直接将地面服务器送入轨道是行不通的。王尚广分析,当前最紧迫的技术瓶颈集中在芯片和载荷两个方面。

这里所说的芯片,并非传统通用CPU,而是面向人工智能任务、具备高算力密度的专用推理芯片。它需要同时攻克抗辐照、低功耗等技术难关,目标是将单颗卫星的算力提升至新的量级。而芯片必须与经过特殊设计的太空服务器、计算机等算力载荷结合,才能构成可用的在轨计算单元。载荷技术需要解决在恶劣太空环境下的稳定运行、智能调度与协同工作等问题。

作为国内较早开展相关研究的团队,北邮牵头的“天算星座”计划已进行了一系列前沿验证,包括星间协同推理、卫星操作系统、太空网络设备等,积累了宝贵的数据与经验。这些探索为构建更复杂的太空计算系统奠定了基础。

从地面到轨道:算力服务的范式迁移

算力,如同水和电,正演变为数字经济时代的核心基础设施。然而,地面数据中心面临土地、能源、散热等多重约束,其扩展并非无限。太空则展现出独特的结构性优势:丰富的太阳能、天然的真空散热环境以及广阔的轨道资源。王尚广提出了“太空算力服务化”的前景,未来用户或许可以像今天调用云服务一样,按需、灵活地使用部署在太空星座中的计算资源。

这种服务模式被称为“Token化”运营。其应用场景广泛:支撑遥感数据的在轨实时处理,极大缩短从成像到应用的延时;为6G空天地一体化网络提供边缘智能;甚至将部分AI大模型部署于卫星,用于空间设备的自主任务规划。尽管当前卫星的发射与制造成本仍是挑战,但随着商业航天技术的进步和规模化效应,成本下行趋势明确。未来,由地面数据中心与太空计算节点协同构成的分布式算力网络,将成为AI时代的新型基础设施。

北京的优势与未来的生活图景

面对上海、杭州、天津等多个城市对太空算力产业的积极布局,王尚广认为这体现了各地对抢占未来产业制高点的共识。北京的优势在于其深厚的综合积累:航天“国家队”的研发力量、围绕“南箭北星”形成的产业生态、全国领先的人工智能企业集群,以及强大的通信技术研发基础。这些要素相互叠加,为太空算力所需的技术融合与产业转化提供了肥沃土壤。

那么,太空算力最终将如何惠及普通人?王尚广以手机直连卫星为例进行了解读。未来的通信卫星若集成了算力单元,就能在轨实时处理通信协议和信号,提供更高效、低延时的直连服务。更进一步,全球无缝覆盖的智能算力网络,能支持无人驾驶、精准农业、灾难预警等需要超低延时和全球接入的应用,从根本上改变数据产生、处理与消费的地理界限。太空算力的发展,预示着一次从地面到轨道的生产力解放,其影响将深远而广泛。