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? 本報(bào)記者 孫慶陽

“漁民問衛(wèi)星‘金槍魚在哪’，衛(wèi)星用高光譜相機(jī)找魚、用人工智能（AI）算路徑、最后通信給出包括位置、路徑等答案?！?月3日，在北京經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)舉辦的2026太空算力產(chǎn)業(yè)大會(huì)上，中國(guó)科學(xué)院計(jì)算技術(shù)研究所副研究員劉垚圻暢想了太空算力普惠的未來場(chǎng)景。

隨著人工智能算力需求爆發(fā)式增長(zhǎng)與全球低軌衛(wèi)星星座加速部署，太空算力已成為全球科技競(jìng)爭(zhēng)的前沿賽道，正處于從技術(shù)驗(yàn)證邁向規(guī)?；渴鸬年P(guān)鍵階段。在多位與會(huì)專家看來，目前國(guó)內(nèi)太空算力建設(shè)尚面臨關(guān)鍵技術(shù)、經(jīng)濟(jì)成本等多重挑戰(zhàn)，產(chǎn)業(yè)界正在通過技術(shù)創(chuàng)新等手段尋求破局。

太空算力極具戰(zhàn)略價(jià)值

“太空算力是指依托空間技術(shù)，通過在軌部署計(jì)算系統(tǒng)、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)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?！敝袊?guó)信息通信研究院云計(jì)算與大數(shù)據(jù)研究所副所長(zhǎng)李潔介紹說。她說太空算力的發(fā)展路徑可劃分為3個(gè)階段：短期“天數(shù)天算”（數(shù)據(jù)在太空采集、處理、決策），中期“地?cái)?shù)天算”（地面任務(wù)上星），遠(yuǎn)期“天基主算”。目前，全球均處于第一階段。

為什么要把算力送上天？李潔援引數(shù)據(jù)介紹道：其一，地面算力正遭遇“能源焦慮”。2025年中國(guó)數(shù)據(jù)中心耗電1960億度，美國(guó)預(yù)計(jì)到2030年其數(shù)據(jù)中心用電量占比將升至該國(guó)總量的15%、缺口超40吉瓦。而太空沒有大氣層遮擋，太陽能取之不盡，極低溫真空環(huán)境還能大幅度降低冷卻能耗。其二，數(shù)據(jù)“堵”在路上。由于衛(wèi)星只能“經(jīng)過”地面站時(shí)傳輸數(shù)據(jù)，傳統(tǒng)遙感衛(wèi)星有海量數(shù)據(jù)傳不回來。如果衛(wèi)星自身能“想”、能“篩”，只把最有價(jià)值的結(jié)果傳下來，那么效率將是天壤之別。

工業(yè)和信息化部信息通信發(fā)展司副司長(zhǎng)趙策指出，太空算力具有在軌實(shí)時(shí)處理、低成本能源、廣域覆蓋等多方面優(yōu)勢(shì)，有助于提高“天數(shù)”處理效率，增強(qiáng)太空能源開發(fā)能力，拓展網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用邊界，具有戰(zhàn)略價(jià)值和產(chǎn)業(yè)前景。

如今，全球已掀起“算力上天”的熱潮。去年11月，StarCloud發(fā)射搭載英偉達(dá)芯片的試驗(yàn)星；今年年初，馬斯克申請(qǐng)部署100萬顆衛(wèi)星構(gòu)建軌道數(shù)據(jù)中心。“頻軌資源的排他性和壟斷性，使太空算力發(fā)展具有戰(zhàn)略意義。誰先占據(jù)軌道，誰就掌握了主動(dòng)權(quán)。”李潔補(bǔ)充道。

好消息是，中國(guó)已經(jīng)搶先“落子”。北京郵電大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院院長(zhǎng)王尚廣團(tuán)隊(duì)發(fā)起的“天算星座”已于2021年啟動(dòng)，目前已發(fā)射8顆衛(wèi)星，積累了全球最大的太空算力在軌數(shù)據(jù)集。

記者從會(huì)上獲悉，近年來，我國(guó)逐步開展太空算力組網(wǎng)建設(shè)和先導(dǎo)驗(yàn)證，加速星載智算芯片和星間激光通信等技術(shù)攻關(guān)，多項(xiàng)星座組網(wǎng)計(jì)劃有序開展，試驗(yàn)星在軌驗(yàn)證，大模型在軌部署穩(wěn)步推進(jìn)，產(chǎn)學(xué)研深化合作，產(chǎn)業(yè)生態(tài)逐步構(gòu)建。

國(guó)防科工局商業(yè)航天司副司長(zhǎng)于國(guó)斌在會(huì)上透露，國(guó)家航天局牽頭舉辦了太空智能算力星座專項(xiàng)論證啟動(dòng)會(huì)和專家組會(huì)議，目前相關(guān)工作正有序開展。

運(yùn)力要為算力“搭梯子”

美國(guó)SpaceX獵鷹9號(hào)已實(shí)現(xiàn)年發(fā)射超百次、一子級(jí)復(fù)用超20次；藍(lán)色起源、火箭實(shí)驗(yàn)室等正推動(dòng)火箭響應(yīng)時(shí)間縮短至數(shù)天。中國(guó)商業(yè)火箭累計(jì)發(fā)射成功率突破90%。目前，全球太空運(yùn)力正處于從“單次發(fā)射”向“航班化運(yùn)輸”演進(jìn)的關(guān)鍵期。

藍(lán)箭航天朱雀三號(hào)可重復(fù)使用火箭總設(shè)計(jì)師張曉東算了筆賬：如果有22萬顆衛(wèi)星要部署，未來7—10年每年需要500枚中大型火箭。而去年中國(guó)全年發(fā)射92次，其中中大型火箭不足一半。他坦言：“重復(fù)使用火箭，我們距離工程化應(yīng)用還有很大距離。”朱雀三號(hào)去年首飛入軌成功，但一子級(jí)回收失敗。他表示，做好星箭接口標(biāo)準(zhǔn)化、批量發(fā)射打包審批這些基礎(chǔ)工作，比技術(shù)本身更迫切。

“機(jī)器人一小步，太空算力一大步?！眹?guó)星宇航首席運(yùn)營(yíng)官劉京晶分享了“全球首次”：今年3月，他們用太空算力操控地面機(jī)器人，從自然語言指令，到天上大模型推理，再到星地鏈路傳輸、機(jī)器人執(zhí)行，端到端全閉環(huán)。他們計(jì)劃發(fā)射2800顆計(jì)算衛(wèi)星組網(wǎng)，提供10萬P級(jí)推理算力。

“算力會(huì)定義商業(yè)航天的下半場(chǎng)?！碧靸x空間聯(lián)合創(chuàng)始人兼CTO任維佳認(rèn)為：高頻SAR星座加上天基計(jì)算，能把災(zāi)害監(jiān)測(cè)從“天級(jí)”壓到“亞小時(shí)級(jí)”。

“芯通電熱”缺一不可

算力上天，離不開底層硬件支撐。

“太空算力是復(fù)雜系統(tǒng)工程，單點(diǎn)能力不等于系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)能力?！蔽靼参㈦娮蛹夹g(shù)研究所（航天771所）科技委副主任、總工程師楊靚從系統(tǒng)工程角度列出了4層挑戰(zhàn)，“星間組網(wǎng)、星載芯片、能源熱控、基礎(chǔ)軟件，每一層都是硬骨頭。比如芯片，上天要扛輻照、扛極端溫差，宇航級(jí)芯片貴得離譜，商用芯片又扛不住。再比如散熱，太空是真空，沒有空氣對(duì)流，只能靠輻射，效率遠(yuǎn)低于地面?！?/p>

雷科防務(wù)、理工雷科空天董事長(zhǎng)高立寧回顧了從2013年我國(guó)首個(gè)星上實(shí)時(shí)處理系統(tǒng)，到如今基于國(guó)產(chǎn)GPU構(gòu)建的P級(jí)算力平臺(tái)的天基智算演進(jìn)史。他表示，天基智算在演進(jìn)過程中有3個(gè)難點(diǎn)，抗輻照、散熱、上行帶寬。他們用混合異構(gòu)架構(gòu)和軟硬件協(xié)同加固，硬是把商用芯片“扛”上了天。

“地面5G技術(shù)可以直接遷移到天上?！敝信d通訊首席科學(xué)家向際鷹建議，中國(guó)應(yīng)跟進(jìn)星鏈的分布式路線，難度沒那么高，更適合我國(guó)國(guó)情。

BOE京東方新材料業(yè)務(wù)生產(chǎn)技術(shù)中心副中心長(zhǎng)張然展示了鈣鈦礦光伏在太空的潛力：抗輻照強(qiáng)、成本低、更輕柔。他坦言：“溫差交變從零下150攝氏度到正120攝氏度，每90分鐘一次，一年循環(huán)5000多次，鈣鈦礦的發(fā)展需要時(shí)間磨煉?！?/p>

“地上千訪萬算，不如天上跑一遍”，王尚廣團(tuán)隊(duì)有一個(gè)重要發(fā)現(xiàn)：影響星上計(jì)算的最大瓶頸，不是算力和供電，而是散熱?！靶l(wèi)星進(jìn)出地影，如果散熱不好，芯片要么降頻，要么宕機(jī)。我們要把衛(wèi)星變成帶有翅膀的計(jì)算機(jī)?！彼麄冇肦ust語言寫了全球首個(gè)太空原生操作系統(tǒng)，孵化出一葦宇航（北京）科技有限公司，解決低軌單粒子反轉(zhuǎn)問題。

正如多位專家所言，發(fā)展太空算力，“芯通電熱”四大環(huán)節(jié)缺一不可。芯片需兼顧抗輻照與高能效，避免單粒子反轉(zhuǎn)導(dǎo)致計(jì)算失效；通信依賴星間激光與星地一體化空口協(xié)議，實(shí)現(xiàn)高速可靠互聯(lián)；供電既要突破柔性太陽翼與鈣鈦礦等低成本能源技術(shù)，也要應(yīng)對(duì)極端溫差下的穩(wěn)定性；散熱則是真空環(huán)境下的最大瓶頸，被動(dòng)輻射散熱能力僅為地面的1/1000，必須發(fā)展主動(dòng)熱控與流體冷卻方案。只有打通芯、通、電、熱全鏈條，太空算力才能真正從“能用”邁向“好用、用得起”。