當(dāng)前，全球算力需求呈指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)，傳統(tǒng)地面基礎(chǔ)設(shè)施正面臨能耗、土地、時(shí)延等多重約束，“向天要算力”逐漸成為產(chǎn)業(yè)共識(shí)。

而商業(yè)航天和低軌星座的快速發(fā)展，大幅降低了發(fā)射成本并提升了空間基礎(chǔ)設(shè)施能力，使太空具備了承載計(jì)算網(wǎng)絡(luò)的現(xiàn)實(shí)條件。在這一背景下，“太空算力”快速?gòu)母拍铗?yàn)證走向工程實(shí)踐。

為了深入了解“太空算力”的發(fā)展現(xiàn)狀、前景以及未來(lái)發(fā)展需要破解的難題，通信世界記者采訪了中國(guó)信息通信研究院云計(jì)算與大數(shù)據(jù)研究所總工郭亮，他表示，太空算力產(chǎn)業(yè)這一賽道上，我國(guó)目前處于全球“第一梯隊(duì)”，北京太空算力創(chuàng)新中心、中國(guó)信通院太空算力專業(yè)委員會(huì)等相繼成立加速產(chǎn)業(yè)進(jìn)程，隨著未來(lái)星座規(guī)模擴(kuò)大與制造成本下降，中長(zhǎng)期有望進(jìn)入商業(yè)化加速階段。

競(jìng)逐升溫，中國(guó)處于全球“第一梯隊(duì)”

當(dāng)前，美國(guó)、歐洲以及商業(yè)航天企業(yè)正加速布局太空計(jì)算。例如，圍繞低軌星座部署、邊緣計(jì)算節(jié)點(diǎn)上天以及AI載荷試驗(yàn)等。但總體而言，多數(shù)項(xiàng)目仍停留在驗(yàn)證或早期試驗(yàn)階段。

例如，2026年3月，英偉達(dá)（NVIDIA）發(fā)布面向軌道數(shù)據(jù)中心的AI計(jì)算平臺(tái)，嘗試將高性能GPU能力延伸至太空，為軌道數(shù)據(jù)中心(ODC)、地理空間信息收集以及自主太空運(yùn)行提供AI算力，推動(dòng)“在軌算力基礎(chǔ)設(shè)施”成型。

相比之下，中國(guó)在該領(lǐng)域呈現(xiàn)出更加“工程化驅(qū)動(dòng)”的發(fā)展特征。

郭亮談道：“在太空算力產(chǎn)業(yè)這一賽道上，我國(guó)目前處于全球‘第一梯隊(duì)’”。我國(guó)起步早、驗(yàn)證早、落地早，是率先實(shí)現(xiàn)太空計(jì)算星座部署的國(guó)家，具備顯著的先發(fā)優(yōu)勢(shì)和務(wù)實(shí)推進(jìn)的勢(shì)頭。從目前業(yè)界布局的各類星座，再到大模型在軌推理的實(shí)現(xiàn)，我國(guó)在工程實(shí)踐與商業(yè)落地速度上已走在世界前列，展現(xiàn)出強(qiáng)勁的發(fā)展勢(shì)頭。

在未來(lái)的太空算力競(jìng)逐中，我國(guó)如何取得持續(xù)領(lǐng)先？郭亮總結(jié)，我國(guó)發(fā)展太空算力的核心優(yōu)勢(shì)在于“產(chǎn)學(xué)研用”協(xié)同創(chuàng)新的體系化發(fā)展路徑。這種以應(yīng)用為導(dǎo)向、穩(wěn)步推進(jìn)的務(wù)實(shí)策略，為我們構(gòu)筑了可持續(xù)的競(jìng)爭(zhēng)壁壘，讓我們?cè)谖磥?lái)全球太空算力發(fā)展格局中，展現(xiàn)出了更強(qiáng)的聯(lián)合攻關(guān)能力和發(fā)展韌性。

前景廣闊，由“天數(shù)天算”向“地?cái)?shù)天算”演進(jìn)

太空算力具有全域覆蓋、超低時(shí)延、綠色節(jié)能三大優(yōu)勢(shì)，其應(yīng)用場(chǎng)景也非常豐富。

郭亮表示，未來(lái)隨著技術(shù)與成本的進(jìn)一步突破，太空算力可拓展至更廣闊的“地?cái)?shù)天算”場(chǎng)景，在應(yīng)急救災(zāi)、遠(yuǎn)洋航運(yùn)、低空經(jīng)濟(jì)、深空探測(cè)等領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)應(yīng)用。

“例如，在低空經(jīng)濟(jì)與自動(dòng)駕駛領(lǐng)域，太空算力能提供全域覆蓋的低延遲計(jì)算服務(wù)，實(shí)現(xiàn)高精度導(dǎo)航與協(xié)同避障。最終，產(chǎn)業(yè)界共同期待的，是太空算力能從處理太空自身數(shù)據(jù)為主，逐步發(fā)展為承接地面計(jì)算任務(wù)為主，開(kāi)創(chuàng)天地協(xié)同的算力格局。”郭亮舉例道。

當(dāng)前階段，在軌產(chǎn)生的數(shù)據(jù)是如何處理的？郭亮表示，現(xiàn)階段，太空中已部署的具備算力功能的衛(wèi)星，主要用于處理在軌產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，也就是通常業(yè)界所提的“天數(shù)天算”階段。這一技術(shù)已經(jīng)在遙感領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)應(yīng)用落地，通過(guò)算力衛(wèi)星在軌對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行初步處理或壓縮，再通過(guò)星地鏈路僅回傳高價(jià)值結(jié)果到地面完成后續(xù)計(jì)算，或依托多星協(xié)同的分布式體系實(shí)現(xiàn)在軌閉環(huán)處理，從而提高數(shù)據(jù)處理的時(shí)效性。

未來(lái)五年驗(yàn)證星密集部署，加速商業(yè)化落地

太空環(huán)境特殊，產(chǎn)業(yè)也面臨零部件抗輻射、星間激光通信、維護(hù)成本等多重挑戰(zhàn)，如何推進(jìn)技術(shù)驗(yàn)證、零部件研發(fā)等產(chǎn)業(yè)進(jìn)程？

郭亮坦然，太空算力作為多領(lǐng)域深度融合的新興方向，其發(fā)展難以依賴單一路徑實(shí)現(xiàn)全鏈條突破，亟需通過(guò)協(xié)同機(jī)制聚焦關(guān)鍵方向系統(tǒng)性推進(jìn)，我院牽頭成立我國(guó)業(yè)界首個(gè)太空算力產(chǎn)業(yè)協(xié)同平臺(tái)—“太空算力專業(yè)委員會(huì)”，正是基于此需求背景。

根據(jù)當(dāng)前產(chǎn)業(yè)共識(shí)，圍繞技術(shù)攻關(guān)、成本下降與商業(yè)模式驗(yàn)證，郭亮歸納為五大協(xié)同方向。

一是核心技術(shù)聯(lián)合攻堅(jiān)，重點(diǎn)突破星載AI芯片、激光星間通信、高效熱控與太空光伏等“卡脖子”環(huán)節(jié)，構(gòu)建堅(jiān)實(shí)的技術(shù)底座。

二是空間環(huán)境可靠性驗(yàn)證，共建開(kāi)放共享的公共測(cè)試平臺(tái)，加速航天級(jí)器件在軌適應(yīng)性驗(yàn)證。

三是標(biāo)準(zhǔn)體系前瞻布局，在硬件接口、軟件架構(gòu)、通信協(xié)議與測(cè)試規(guī)范等領(lǐng)域開(kāi)展預(yù)研，為規(guī)模化發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

四是在軌工程化驗(yàn)證，依托技術(shù)驗(yàn)證衛(wèi)星開(kāi)展在軌測(cè)試，打通從實(shí)驗(yàn)室到空間應(yīng)用的工程轉(zhuǎn)化瓶頸。

五是應(yīng)用場(chǎng)景牽引商業(yè)化，圍繞應(yīng)急響應(yīng)、衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)增強(qiáng)、深空探測(cè)等高價(jià)值場(chǎng)景，推動(dòng)技術(shù)從“可用”向“經(jīng)濟(jì)可行”演進(jìn)。

目前，我國(guó)太空算力進(jìn)入工程驗(yàn)證階段，但整體仍處于產(chǎn)業(yè)發(fā)展初期。郭亮補(bǔ)充道：“鑒于太空算力對(duì)性能、可靠性與成本的嚴(yán)苛平衡要求，預(yù)計(jì)未來(lái)五年將以驗(yàn)證星密集部署、關(guān)鍵技術(shù)迭代和標(biāo)準(zhǔn)體系初步成型為核心的關(guān)鍵階段。在此基礎(chǔ)上，隨著星座規(guī)模擴(kuò)大與制造成本下降，中長(zhǎng)期有望進(jìn)入商業(yè)化加速階段。”

設(shè)立北京太空算力創(chuàng)新中心，示范帶動(dòng)全國(guó)

4月3日，北京太空算力創(chuàng)新中心啟動(dòng)籌建，由北京經(jīng)開(kāi)區(qū)發(fā)起籌建。

郭亮透露，該創(chuàng)新中心將依托北京在人工智能、商業(yè)航天、衛(wèi)星通信、太空光伏等領(lǐng)域的堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，聚焦天基AI芯片、太空能源與高效散熱、智能星座與航天器平臺(tái)、空天地一體化算網(wǎng)協(xié)同及典型應(yīng)用場(chǎng)景五大方向，著力構(gòu)建覆蓋技術(shù)研發(fā)、系統(tǒng)集成、標(biāo)準(zhǔn)制定與示范應(yīng)用的全鏈條產(chǎn)業(yè)體系。

當(dāng)前，全球正加速布局低軌星座與在軌智能處理能力，太空算力已成為大國(guó)科技競(jìng)爭(zhēng)的新前沿，加快培育自主可控的太空算力產(chǎn)業(yè)生態(tài)，具有突出的戰(zhàn)略緊迫性。

郭亮分析道：“唯有通過(guò)機(jī)制化平臺(tái)整合創(chuàng)新資源、統(tǒng)一技術(shù)路線、打通產(chǎn)學(xué)研用”全要素鏈條，才能有效破解星載芯片、星間通信、在軌供能等跨領(lǐng)域共性難題，避免重復(fù)投入與碎片化發(fā)展。北京太空算力創(chuàng)新中心的設(shè)立，正是地方部門(mén)探索以實(shí)體化載體推動(dòng)生態(tài)成型的關(guān)鍵舉措，有望在全國(guó)形成一定示范帶動(dòng)作用，促進(jìn)太空算力從技術(shù)驗(yàn)證邁向規(guī)模化、商業(yè)化部署。”

結(jié)語(yǔ)

太空算力的興起，是多重技術(shù)演進(jìn)與現(xiàn)實(shí)需求疊加的結(jié)果。一方面，隨著人工智能尤其是大模型快速發(fā)展，全球算力需求激增，地面數(shù)據(jù)中心在能耗、散熱和資源約束等方面逐漸逼近瓶頸，推動(dòng)算力向空間延伸成為新方向；另一方面，衛(wèi)星遙感等應(yīng)用帶來(lái)海量數(shù)據(jù)，但受限于星地鏈路帶寬，數(shù)據(jù)“傳不回”的問(wèn)題日益突出，倒逼計(jì)算能力前移至在軌處理，形成“天數(shù)天算”的初始形態(tài)。

太空算力的價(jià)值，不僅在于提升計(jì)算能力本身，更在于改變算力資源的空間分布方式——從高度依賴地面節(jié)點(diǎn)，轉(zhuǎn)向“空天地一體化”的立體網(wǎng)絡(luò)。

或許在不遠(yuǎn)的將來(lái)，太空算力將深刻改變?nèi)藗兊臄?shù)字生活與產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

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