将人工智能超算中心部署到太空，这一曾被视为科幻的构想，如今正成为全球科技竞争的新焦点。美国太空探索技术公司（SpaceX）近期向监管部门提交申请，计划发射多达百万颗卫星构建轨道计算网络，并收购人工智能企业强化技术布局。与此同时，中国科研团队在这一领域也取得突破性进展——中科天算公司自主研发的天基超算节点原型机已进入工程验证阶段，其计算性能达到小型数据中心水平。
这家脱胎于中科院计算技术研究所的初创企业，凭借自主研发的多卡全尺寸GPU架构，成功突破天基计算单机性能瓶颈。获得上海产业资本支持后，企业将于今年下半年发射首颗实验卫星，计划在2030年前完成由十余颗卫星组成的万卡级太空超算中心部署。该系统将搭载自主研发的100兆瓦级太阳能电站，配备超万张国产高性能计算卡，设计算力达每秒百亿亿次，形成覆盖全球的实时智能信息服务网络。
天基计算技术的兴起源于多重现实需求。随着卫星遥感分辨率提升至0.1米级，单颗卫星每日产生的数据量激增万倍，但受限于星地通信带宽，仅有不足5%的数据能传回地面。以森林火灾监测为例，传统模式需要数天才能完成数据回传与分析，而天基计算可直接在轨道完成数据处理，将响应时间压缩至分钟级。在卫星通信领域，语义通信等新技术对实时计算能力提出严苛要求，推动计算资源向太空延伸。
能源供给与热管理难题的突破，为太空超算中心建设扫清关键障碍。科研团队通过优化轨道设计，使数据中心运行在太阳同步轨道，可获得比地面高40%的太阳能辐射强度，配合零下270摄氏度的太空低温环境，形成"太阳能发电-辐射散热"的天然闭环系统。针对太空辐射导致的硬件故障问题，研究团队开发出跨层级容错架构，通过算法冗余设计确保计算系统在部分单元失效时仍能稳定运行。
技术可行性已通过在轨验证。2024年初发射的"东方慧眼"高分卫星，搭载了中科院团队研制的星载智能计算机，实现100TOPS算力的持续输出。该卫星在轨运行期间，成功完成我国首个天基大模型验证，通过融合视觉与语言处理能力，执行了复杂图像解析和指令生成任务。实验数据显示，天基计算使数据传输需求降低两个数量级，服务延迟缩短至原有模式的百分之一。
上海正在构建完整的太空计算产业生态。中科天算与本地科研机构在卫星互联网、光通信芯片等领域形成技术协同，其万卡级超算中心将采用上海企业研发的高功率激光通信阵列，实现10Tbps级星地数据传输。产业资本的早期介入加速了技术转化进程，去年完成的数千万元天使轮融资中，上海未来产业基金占比超六成，为关键技术攻关提供资金保障。
高校科研力量成为产业发展的重要支撑。上海交通大学与商业航天企业共建的太空计算联合实验室，已启动太空计算芯片、智能卫星机器人等前沿项目研发。其产业化平台东方天算公司入驻交大工研院后，三个月内即完成首条天基计算设备产线建设，预计明年可实现年产能百套级设备交付，形成"基础研究-技术攻关-产业应用"的完整创新链条。
