当全球科技巨头还在地面展开算力竞赛时，一场突破大气层的计算革命已悄然拉开帷幕。搭载英伟达H100芯片的Starcloud-1卫星搭乘SpaceX火箭升空，标志着"太空超算"从概念走向工程实践。谷歌紧随其后披露的"太阳捕手"计划，更让这场竞赛白热化。在这条前沿赛道上，中国科研力量早已布局多年，形成从国家科研机构到商业企业的完整创新链。
中国科学院计算技术研究所作为算力研究的国家队，率先开展天基算力底座研究，成功研制出极光POPS级星载智能计算载荷，并构建起天基大模型与智能体应用体系。武汉大学牵头打造的"东方慧眼"智能遥感星座，通过光学、雷达、高光谱协同观测体系，突破星上智能处理与图像压缩核心技术。北京邮电大学主导的"天算星座"项目，则验证了在轨星地IP网络与星间激光通信等关键技术。今年5月，之江实验室发射的"三体星座"计算卫星，更开启了太空计算星座的组网验证。
在这场技术突围中，中科天算团队展现出独特优势。这个由中科院计算所、航天部门与之江实验室精英组成的团队，既继承了地面超算的成功经验，又延续了航天工程的严谨作风。自2019年深耕太空智能计算以来，他们先后攻克星载高算力、在轨协同计算等核心技术，于2024年完成大模型在轨部署，构建起从感知到决策的完整"太空智能链"。其发布的"天算计划"，更提出在近地轨道建设算力达10EOPS的天基万卡超级智能体集群。
该计划设计的三大核心模块构成太空计算新范式：100MW级能源舱利用太空无昼夜特性，通过柔性光伏阵列与模块化储能系统实现绿色供能；10Tbps级通信舱借助百束百G比特激光链路，构建天地一体化的高速数据网络；10EOPS级算力舱则集成万张高性能计算卡，突破地面能耗与散热限制。这种模块化设计不仅支持在轨组装与更新，更开创了"自然辐射冷却、无限绿色供能、全域算力共享"的全新模式。
将地面超算移植太空面临两大物理挑战：高能粒子辐射与真空环境热管理。太空中的高能粒子会造成两种致命伤害——总剂量效应可能直接烧毁芯片，单粒子翻转则导致计算错误。传统航天计算机采用抗辐射加固芯片，但制程落后且算力有限。中科天算团队创新采用软硬件互补容错架构，通过多模冗余设计让多个计算单元互为备份，既利用先进制程芯片的高算力，又通过架构冗余确保计算准确性。这种设计使航天计算系统摆脱了十年一代的研发周期，能够快速适配地面最新芯片。
真空环境下的散热问题更为棘手。地面芯片依赖空气对流散热，而太空只能通过传导方式排热。中科天算研发的混合主动-被动冷却架构，结合流体回路导热与辐射散热技术，成功解决微重力环境下的热量排散难题。该系统通过主动导出芯片热量，替代地面风冷方式，同时优化结构导热设计，确保高密度算力在太空稳定运行。这种创新设计为高功耗芯片在轨应用开辟了新路径。
太空超算的战略价值远超商业竞争范畴。相比地面跨区域算力调度，近地轨道500公里的距离反而具有时延优势。其全球广域覆盖特性，可为边远地区自动驾驶汽车、无人机等提供持续算力支持，推动低空经济发展。当地面设施遭遇自然灾害时，天基算力凭借天然抗毁性，可充当关键备份中枢。随着人类探索迈向月球与火星，在轨道部署通用算力节点将成为连接地球与深空的数字桥梁，避免在天体表面重建全套设施的高昂成本。
从AI芯片首次上天验证，到如今万卡集群的工程化推进，全球在真空与辐射环境中的技术突破，正在重塑人类数字文明的边界。当计算机科学与航天工程深度融合，算力突破地面物理限制的进程，恰似阳光穿透大气层，为全域智能时代铺就轨道。
