太空AI中心是以AI算力太空部署为特征的新一代AI基础设施,旨在为AI发展突破能源、环境、空间瓶颈。目前,全球科技力量争相布局太空AI中心建设,纷纷出台技术发展和建设规划,带动相关技术和应用进入高速发展期,正在形成信息技术、能源技术、航天技术融合新方向、“AI+太空”未来产业新赛道,其带来的太空算力治理挑战也将成为全球治理新领域。
一、算力上天一举多得
太空AI中心被视为最具潜力的“下一代AI基础设施”。在地面算力拓展面临能源短缺、能耗过高、空间有限等中长期困境的背景下,AI中心“上天”为突破资源限制、实现算力革命提供了机遇,有望彻底改写全球科技格局。
(一)解决能源瓶颈的“终极方案”。随着全球算力需求指数级增长,数据中心的“电荒”危机逐渐显现,转战太空以利用丰富太阳能的想法应运而生。在太空环境中,太阳能未被大气层削弱、不受地面天气变化干扰,亦规避昼夜变化的影响,太阳能发电效率高达95%,远超地面光伏发电约20%的太阳能利用率。这种全天候、清洁稳定的电力,理论上可支撑远超地面数据中心规模的巨型数据中心运转。xAI首席执行官埃隆·马斯克大胆断言,向太空发展是解决地面数据中心电力难题的“唯一解”。
(二)降低能耗问题的“绿色方案”。传统数据中心不仅耗电量大、碳排放量高,服务器冷却还需消耗大量水资源,能耗压力日益严峻。而太空具备近乎-270℃的极低温环境可实现自然散热,极大降低能耗。相关研究数据显示,太空数据中心单位算力能耗较地面水冷系统降低70%。同时,太阳能发电在实际运行过程中不会产生温室气体,大大减少了数据中心的碳排放,是实现净零排放目标的不二之选。据美国太空算力领域初创公司Starcloud估计,太空数据中心的碳排放量仅为传统数据中心的十分之一。
(三)缓解空间不足的“立体方案”。大型数据中心及相关配套基础设施的建设需占用大量土地资源,尤其在人口密集区,土地愈发稀缺和昂贵。相较之下,太空数据中心既不受地球有限土地的限制,也免去用地审批等程序性约束,可以在太空中任意扩展,从近地轨道到月球表面都具备部署潜力,将有效缓解人与数据中心“抢地盘”的矛盾。此外,太空数据中心的模块化设计模式,能实现快速部署,灵活应对不断增长的存储和算力需求。
二、全球建设如火如荼
在太空建设数据中心的构想正步入现实,并吸引了全球科技力量竞相入局,初步形成了中美冲锋、其他国家跟进的布局态势。
(一)美国:科技巨头加码押注。美国科技公司是本轮数据中心建设浪潮的“主力军”,急于借太空数据中心抢夺未来算力高地。英伟达看好太空数据中心,其领投的初创公司已成功发射搭载H100 GPU的卫星Starcloud-1,并计划在未来打造一座5吉瓦的轨道数据中心。谷歌不甘落后,启动“太阳捕手计划”(Project Suncatcher),意在太空构建可扩展的计算网络。马斯克也计划以其“星链”V3卫星为基础,构建完整的太空数据中心体系。
(二)中国:“国家队”已取得实质性突破。中国数据中心“上天”进展顺利,已成功建起全球首个商业化AI卫星网络。2025年5月,中国国星宇航与之江实验室联合发射了首批12颗、搭载AI芯片和模型的智能计算卫星,总算力达5 POPS,标志着太空算力首次进入实际应用阶段。未来,国星宇航计划逐步拓展至2800颗卫星,形成真正意义上的“太空超级计算机”。11月底,中国发布《太空数据中心建设规划方案》,拟在2035年打造起全球首个具备规模化运行能力的“太空算力基础设施”。
(三)其他地区:欧洲、中东纷纷跟进。为重塑欧洲数字格局,欧洲酝酿太空数据中心已久。2024年,在欧委会资助下,法国卫星制造商泰雷兹阿莱尼亚宇航公司主导启动“欧洲净零排放和数据主权的先进太空云”项目,理论上证实了在太空部署数据中心可能亦可行,甚至有望为欧洲带来数十亿欧元的投资回报。阿联酋也是太空数据中心领域的重要参与方,其马达里太空公司已将小型计算组件送入轨道进行技术验证。
三、未来展望
太空AI中心作为融合了人工智能、高速通信、空间能源与商业航天的多技术平台,蕴藏着重塑全球数字生态的巨大潜力,但也面临全新的治理挑战。
(一)信息、能源、航天技术融合的新方向。太空AI中心是集信息技术、能源技术与航天技术于一体的新型技术生态,三者的深度融合或可突破单一技术局限,推动未来信息基础设施实现跨越式发展。太空AI中心无能源之忧,又可实现海量太空原生数据的源头处理与高效传输,破解信息传输瓶颈。同时,为确保太空AI中心的构想如期落地,可重复使用火箭、抗辐射加固模块、在轨组装等航天领域关键技术亦加速突破。
(二)“AI+太空”经济的新赛道。AI中心“上天”正以前所未有的深度和广度赋能太空产业,催生出全新的太空经济形态。太空AI中心具备数据实时处理、秒级监测感知等能力,可广泛应用于应急安全、城市治理、环境监测、低空经济等低延时需求场景。特别是,太空AI中心作为商业航天和人工智能的战略交叉领域,有望催生空间信息应用新业态,形成以卫星制造、星载芯片、星间通信等应用场景为支撑的新型产业链和商业闭环。
(三)太空算力全球治理的新挑战。太空新业态不断涌现,但监管却相对滞后,治理问题凸显。在“先占先得”的逻辑主导下,少数拥有技术、产能、成本等优势的实体正加速抢占太空轨道资源。一旦太空算力遭垄断,将直接影响未来全球算力分配。随着人类太空探索活动的增多,废弃火箭、卫星等“太空垃圾”的威胁已不容忽视。据欧洲航天局发布的《太空环境报告2025》,目前太空中足以造成严重破坏的1厘米以上碎片多达120万件。未来,如何有效应对和处理太空碎片,也是太空算力可持续发展的重要课题之一。
未来已来,太空AI中心不再是遥不可及的科技幻想,其未来愈发清晰。然而,太空AI中心的规模化建设仍面临技术、成本与太空环境等多重现实挑战,这一打破算力“天花板”的关键尝试能否实现破局、何时破局,仍有待观察。
作者简介
邹文瞻国务院发展研究中心国际技术经济研究所研究二室
研究方向:信息领域战略、技术和产业前沿
作者简介
张嘉毅国务院发展研究中心国际技术经济研究所研究六室
研究方向:航空航天领域形势跟踪及关键核心技术、前沿技术研究
研究所简介