在近期举办的太空算力产业大会上,一款名为“鱼代码”的应用程序引发了广泛关注。这款应用通过卫星与地面设备的联动,展示了未来太空算力普惠化的可能性。例如,渔民可通过该应用直接询问“金枪鱼在哪里”,卫星利用高光谱相机定位鱼群,结合智能算法分析后返回捕捞建议,包括具体位置和适用工具。这一场景虽带有科幻色彩,但随着太空算力从概念走向工程实践,其实现速度正在加快。
太空算力被定义为依托空间技术构建的集成计算、存储与传输能力的空间信息基础设施。传统模式下,卫星需将数据传回地面处理中心进行分析,而太空算力体系下,卫星可直接在轨完成数据处理与决策,成为“带翅膀的计算机”。中国信息通信研究院专家指出,太空算力发展分为三个阶段:当前处于“天数天算”探索期,即通过卫星初步实现数据在轨处理,未来将向“地数天算”和“天基主算”演进。
太空算力的商业化进程面临多重挑战。国星宇航首席运营官刘京晶总结为“算、通、热、能”四大难题:计算芯片需具备抗辐照能力,通信需实现高速星间/星地激光链接,散热需解决真空环境下的热管理问题,能源需构建新型供电系统。例如,高性能AI芯片在真空环境中无法使用风冷散热,只能依赖液冷循环技术,但微小气泡可能导致系统崩溃,某在轨计算机项目曾因气泡问题耗时一年调试。
全球探索者正从系统架构、芯片、能源、散热等多维度突破技术瓶颈。在系统架构方面,中兴通讯首席科学家向际鹰提出三条路径:Google的“星上集群”通过极近距离卫星编队实现类地面数据中心网络;马斯克“星链”的“分布式计算”利用万颗低算力卫星完成低时延推理任务;欧洲的“太空超算中心”构想则计划在轨道组装集中式超级计算机。结合中国产业现状,向际鹰建议优先发展分布式计算路线,通过卫星数量弥补单星性能不足。
芯片领域,行业提出商用轻度定制、专用抗辐照及太空原生芯片等方案。英伟达、谷歌等企业已尝试基于地面芯片进行轻度抗辐照改造,这一思路同样适用于中国。更前沿的设想包括利用太空环境设计新型材料,使计算机从“抗辐照”转向“吸收辐照”。散热方面,银河航天在2023年发射的卫星上验证了泵驱动液冷系统,中科院计算所则聚焦微流道设计、泵可靠性等工程问题。
产业生态构建同步推进。大会期间成立了太空算力专业委员会,汇聚院士专家、龙头企业、科研院所及金融机构,旨在提升产业链协同效率,打造融合型产业生态圈。专家指出,太空算力的独特优势在于“实时性”与“覆盖性”:通过激光通信组网可实现全球无缝覆盖,直接在轨处理数据并回传高价值信息,显著压缩灾害预警、资源监测等场景的响应时间。
成本是太空算力商业化的关键变量。据调研,太空算力总成本较地面数据中心高出一个数量级,其中运载成本占30%-40%,卫星制造占20%-30%,空间环境适应性改造、算力芯片及能源系统占比均较高。降低火箭运载成本成为共识,星际荣耀集团副总经理谢红军表示,若实现一级火箭重复使用20次,发射成本可降至每公斤2万元,若攻克两级可重复技术,天基与地基成本有望持平。钙钛矿光伏量产、商用芯片降价等因素也将推动成本下降。
应用场景的突破是商业闭环的关键。国家安全、低空经济、海洋监测等领域对太空算力需求迫切,率先实现商业化的场景集中于地面网络覆盖不足或对实时性要求极高的领域,如应急安全、环境监测等。商业SAR遥感卫星运营商天仪空间联合创始人任维佳透露,公司通过提升星上算力,将遥感服务响应时间从天级压缩至亚小时级,未来计划实现分钟级预警,使灾害预警更及时有效。随着算力增强,太空应用的边界将持续拓展,形成算力与应用相互促进的良性循环。








