人類社會的每一次變革，往往都伴隨著對生產(chǎn)力載體的重新定義。當(dāng)人工智能加速迭代、數(shù)字經(jīng)濟(jì)持續(xù)擴(kuò)張、地面基礎(chǔ)設(shè)施日趨承壓之時(shí)，人類既要“向內(nèi)”深度挖掘既有要素的潛能，也要“向外”主動開辟新的生產(chǎn)空間。沿著這一邏輯，太空正成為人類拓展生產(chǎn)力邊界的下一片關(guān)鍵疆域，而太空算力，則是其中最具戰(zhàn)略意義的新型基礎(chǔ)設(shè)施之一，也是撬動新一輪科技競爭的關(guān)鍵制高點(diǎn)。

算力為何要走向太空

當(dāng)前，全球范圍內(nèi)的社會發(fā)展模式正面臨雙重挑戰(zhàn)。一方面，自然科學(xué)的重大突破節(jié)奏有所放緩，全球勞動生產(chǎn)率增速已由20世紀(jì)中葉年均3%以上回落至近年來約1%—1.5%的水平，傳統(tǒng)增長動能明顯減弱；另一方面，產(chǎn)能飽和、能源緊張、貿(mào)易壁壘抬升，存量競爭模式正逼近其物理與制度邊界。突破之道無非兩條：向內(nèi)，以人工智能等前沿技術(shù)為代表，深度挖掘既有要素潛能；向外，以“上天、入地、下海”為方向，開辟全新生產(chǎn)空間。兩條路徑并不矛盾，而是人類突破現(xiàn)有困境的雙輪驅(qū)動力。在這一進(jìn)程中，太空作為最具戰(zhàn)略縱深的向外拓展方向，承載著拓展生產(chǎn)力、培育新質(zhì)生產(chǎn)力的重要期待。

與此同時(shí)，算力本身正日益成為繼水、電、網(wǎng)絡(luò)之后的第四類基礎(chǔ)設(shè)施，是數(shù)字時(shí)代最稀缺、最核心，也最具戰(zhàn)略價(jià)值的新型生產(chǎn)要素。但是，地面算力的持續(xù)擴(kuò)張，正面臨能耗攀升、土地資源受限、電網(wǎng)承載趨緊等多重約束；遙感、通信、導(dǎo)航等各類衛(wèi)星每天產(chǎn)生海量數(shù)據(jù)，卻長期受制于數(shù)據(jù)先回傳再處理的傳統(tǒng)鏈條。當(dāng)人類向外開拓的空間需求，與算力向上突破的發(fā)展需求相互交匯，將計(jì)算能力部署至太空，便不再是遙不可及的技術(shù)構(gòu)想，正成為破解現(xiàn)實(shí)瓶頸、重塑數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施格局的戰(zhàn)略選擇。在這一背景下，近年來一個(gè)新概念逐漸進(jìn)入公眾視野：太空算力。

太空算力的基本內(nèi)涵和重要價(jià)值

太空算力，是指把芯片、服務(wù)器、算法模型乃至云平臺等計(jì)算資源部署于衛(wèi)星，使衛(wèi)星不再僅承擔(dān)“看”和“傳”的信息獲取與傳輸功能，而是進(jìn)一步具備“算”的在軌處理能力，并通過星座化組網(wǎng)方式，將分散在軌的計(jì)算資源組織起來，向外提供持續(xù)、協(xié)同、可擴(kuò)展的算力服務(wù)。其發(fā)展形態(tài)可由單顆算力衛(wèi)星擴(kuò)展為成百上千顆組成的算力星座，并與地面數(shù)據(jù)中心協(xié)同，形成天地一體的云平臺。

太空算力并非簡單地將地面數(shù)據(jù)中心移至太空，而是對數(shù)據(jù)處理方式、算力組織方式和服務(wù)供給方式的系統(tǒng)性重構(gòu)：在軌完成識別、篩選、解譯與分析，將海量原始數(shù)據(jù)就地轉(zhuǎn)化為可用信息后再進(jìn)行下傳；全程依托太陽能等在軌能源供給，處于天然低碳、綠色運(yùn)行的基礎(chǔ)條件；不受地面氣候、土地資源和電網(wǎng)容量等因素制約，能夠覆蓋遠(yuǎn)海、極地、荒漠等地面基礎(chǔ)設(shè)施難以觸達(dá)的區(qū)域；還可面向其他衛(wèi)星、地面終端、車輛和移動設(shè)備等對象提供按需就近的算力服務(wù)。由此看來，區(qū)別于地面算力側(cè)重集中資源處理大規(guī)模任務(wù)，太空算力更強(qiáng)調(diào)靈活響應(yīng)并滿足隨時(shí)隨地的泛在計(jì)算需求，兩者非替代而互補(bǔ)，共同構(gòu)成下一階段的國家算力體系。

太空作為新一輪大國競爭的重要戰(zhàn)略方向，其獨(dú)特性首先體現(xiàn)為資源的高度稀缺性。低軌道優(yōu)質(zhì)軌位有限，無線電頻率資源依據(jù)國際電信聯(lián)盟規(guī)則“先登先用”，一旦形成規(guī)模化占用，便可能轉(zhuǎn)化為長期性、排他性的戰(zhàn)略優(yōu)勢。當(dāng)前，海外加速部署大型低軌星座，甚至已開始申請建設(shè)面向AI算力服務(wù)的軌道數(shù)據(jù)中心星座，龐大的規(guī)劃規(guī)模顯示出愈發(fā)激烈的競爭態(tài)勢。這意味著，太空領(lǐng)域的競爭已從通信星座升級為太空算力基礎(chǔ)設(shè)施的超大規(guī)模布局與戰(zhàn)略占位，滯后一步就可能意味著永久失去。

更深一層看，太空算力承載的不僅是基礎(chǔ)設(shè)施競爭，更是一次產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)邏輯的躍升。過去60余年，空間產(chǎn)業(yè)以通信、導(dǎo)航、遙感三大傳統(tǒng)業(yè)務(wù)為主線，衛(wèi)星更多扮演基礎(chǔ)傳輸通道與信息探測節(jié)點(diǎn)的角色。當(dāng)芯片、AI、云計(jì)算等技術(shù)大規(guī)模向太空遷移，衛(wèi)星開始具備自主感知、自主決策、自主服務(wù)的能力，整個(gè)產(chǎn)業(yè)的價(jià)值中樞從單純的衛(wèi)星制造與發(fā)射，向在軌計(jì)算與太空直接服務(wù)轉(zhuǎn)移。這是空間產(chǎn)業(yè)由基礎(chǔ)的傳輸與遙感，向傳輸、遙感與計(jì)算相融合的二次躍升，也是新質(zhì)生產(chǎn)力拓展的關(guān)鍵過程。

此外，探索本身就是生產(chǎn)力。重大探索的價(jià)值，更多源于過程中涌現(xiàn)的顛覆性創(chuàng)新，太空算力探索亦是如此。比如，攻堅(jiān)星載算力相關(guān)技術(shù)難題時(shí)，很可能倒逼革新散熱方案、開辟新型計(jì)算路徑，催生全域算力基礎(chǔ)體系。這種在極端工程約束下推動技術(shù)外溢與范式創(chuàng)新，是培育新質(zhì)生產(chǎn)力的重要來源，其帶動作用遠(yuǎn)高于產(chǎn)業(yè)直接收益。

太空算力發(fā)展的三大驅(qū)動力

太空算力之所以在此時(shí)此刻成為產(chǎn)業(yè)焦點(diǎn)，源于三大驅(qū)動力在同一歷史窗口期疊加共振。

一是AI驅(qū)動。

詞元（Token）經(jīng)濟(jì)正在重構(gòu)互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)服務(wù)單元。大模型的全球部署，正在推動互聯(lián)網(wǎng)最小服務(wù)單元從傳統(tǒng)的比特進(jìn)一步演進(jìn)為AI Token。研究顯示，未來數(shù)年全球AI算力需求將以年均40%以上的速度擴(kuò)張。地面數(shù)據(jù)中心面臨土地、電力、散熱三重約束，擴(kuò)容成本與建設(shè)周期持續(xù)攀升。太空算力則呈現(xiàn)出獨(dú)特的結(jié)構(gòu)性優(yōu)勢：不占用地面土地資源、可利用太陽能解決電力問題、真空環(huán)境天然具備散熱條件。未來的AI Token服務(wù)背后，將不再只是地面數(shù)據(jù)中心的集中支撐，而是由地面與太空協(xié)同構(gòu)成的分布式算力基礎(chǔ)設(shè)施。

二是6G驅(qū)動。

衛(wèi)星星座正在成為全球全域覆蓋的核心節(jié)點(diǎn)。6G標(biāo)準(zhǔn)正在將非地面網(wǎng)絡(luò)納入核心架構(gòu)，與5G時(shí)代衛(wèi)星僅作為補(bǔ)充覆蓋的角色不同，6G將推動低軌衛(wèi)星星座作為全球網(wǎng)絡(luò)的核心組成。當(dāng)衛(wèi)星承擔(dān)6G接入、轉(zhuǎn)發(fā)與骨干傳輸?shù)裙δ軙r(shí)，星上算力成為必須內(nèi)置的基礎(chǔ)能力。每一顆6G衛(wèi)星都天然是一個(gè)計(jì)算節(jié)點(diǎn)，太空算力將獲得面向全球海量終端提供實(shí)時(shí)智能服務(wù)的關(guān)鍵入口。

三是商業(yè)航天驅(qū)動。

低成本、快迭代正在打開產(chǎn)業(yè)化窗口。隨著可復(fù)用運(yùn)載技術(shù)、批量化整星制造能力和高頻次發(fā)射服務(wù)逐漸成熟，衛(wèi)星制造和發(fā)射成本大幅下降。商業(yè)航天正在以快速迭代與持續(xù)改進(jìn)的產(chǎn)品開發(fā)模式，把太空算力從追求一次性成功的高風(fēng)險(xiǎn)工程，轉(zhuǎn)變?yōu)槌掷m(xù)迭代與優(yōu)化的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展路徑。

三大驅(qū)動力疊加，使太空算力從技術(shù)概念走向戰(zhàn)略必爭領(lǐng)域。其本質(zhì)并非單純的技術(shù)競爭，而是一場與時(shí)間賽跑的國家戰(zhàn)略部署。

太空算力的發(fā)展現(xiàn)狀和路徑

當(dāng)前，全球太空算力尚處于發(fā)展初期，可從核心技術(shù)突破與產(chǎn)業(yè)生態(tài)建設(shè)兩大維度來分析。

從核心技術(shù)突破來看，要讓衛(wèi)星真正實(shí)現(xiàn)“既看得見，又傳得動，還算得了”，至少需要在五個(gè)關(guān)鍵方向?qū)崿F(xiàn)突破。

• 一是芯片層面的算力躍升，星載芯片必須同時(shí)滿足高算力密度、抗輻照、低功耗、長壽命四重約束，使單星算力提升到P級（千萬億次每秒）水平；

• 二是能源供給與熱控能力提升，單星功率需向千瓦乃至更高功率等級演進(jìn)，并發(fā)展輻射散熱、相變熱管等新型熱控技術(shù)；

• 三是星間通信與組網(wǎng)能力突破，通過激光星間鏈路將分散在軌的衛(wèi)星連接成在軌局域網(wǎng)，讓算力像云平臺中的虛擬機(jī)一樣跨星調(diào)度和協(xié)同計(jì)算，星間帶寬從Gbps級別向Tbps級別邁進(jìn)；

• 四是天地協(xié)同調(diào)度能力建設(shè)，太空算力不能孤立運(yùn)行，而應(yīng)與地面云、地面終端形成統(tǒng)一的算力調(diào)度體系，根據(jù)任務(wù)需求把算力放在最合適的位置；

• 五是在軌AI與模型部署能力突破，讓衛(wèi)星不僅“會計(jì)算”，更讓衛(wèi)星具備一定的“會理解、會判斷、會響應(yīng)”的智能能力，這是太空算力區(qū)別于傳統(tǒng)星載處理的本質(zhì)所在。

這五個(gè)方向并非彼此孤立，而是一個(gè)相互支撐的能力鏈條，任何一個(gè)環(huán)節(jié)受限，都會影響整個(gè)體系的效能釋放。

從產(chǎn)業(yè)生態(tài)建設(shè)來看，太空算力仍處于發(fā)展早期。盡管海外已開展在軌邊緣計(jì)算、星載AI推理等技術(shù)驗(yàn)證，部分商業(yè)算力星座的規(guī)模化部署正加速推進(jìn)。國內(nèi)多家科研機(jī)構(gòu)和企業(yè)也已啟動算力衛(wèi)星、星上推理、星間激光、天地一體云平臺等方向的研究和試驗(yàn)。例如，2021年北京郵電大學(xué)發(fā)起建設(shè)的“天算星座”是國內(nèi)最早開展算力上星驗(yàn)證的星座，隨后2025年之江實(shí)驗(yàn)室“三體計(jì)算星座”等代表性探索，正以工程化方式推動相關(guān)技術(shù)從原理驗(yàn)證走向在軌部署。但客觀地看，整個(gè)產(chǎn)業(yè)仍呈現(xiàn)“上游熱、下游冷”“星座熱、應(yīng)用冷”的特征，可歸納為三方面失衡。

一是上游產(chǎn)業(yè)鏈逐漸成熟，下游協(xié)同發(fā)展明顯滯后。火箭發(fā)射、整星制造、基礎(chǔ)組網(wǎng)等上游環(huán)節(jié)已具備較完整的工程化能力；但星載計(jì)算、星間通信、天地協(xié)同調(diào)度等中游關(guān)鍵技術(shù)，以及面向城市治理、行業(yè)應(yīng)用、模型推理等下游服務(wù)的組織能力，仍總體處于原理驗(yàn)證、技術(shù)攻關(guān)和單點(diǎn)試點(diǎn)階段，呈現(xiàn)出“上游能造、中游難通、下游難用”的階段性斷層。因此，下游聯(lián)合發(fā)展不足，已成為制約太空算力價(jià)值釋放的關(guān)鍵瓶頸。

二是行業(yè)過度聚焦星座建設(shè)規(guī)模，忽視技術(shù)突破帶來的商業(yè)價(jià)值突圍。主流方案以組網(wǎng)顆數(shù)、在軌規(guī)模等為核心指標(biāo)，對“為何需要如此規(guī)模的衛(wèi)星體系、誰來為在軌算力服務(wù)長期付費(fèi)”等根本問題回應(yīng)不足。太空算力的真正價(jià)值并不在于衛(wèi)星數(shù)量上，而在于關(guān)鍵技術(shù)能否突破，以及進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為Token化算力服務(wù)、行業(yè)模型服務(wù)、城市治理服務(wù)等可持續(xù)商業(yè)模式。若只追求建設(shè)規(guī)模，而未能打通從技術(shù)突破到商業(yè)突圍的轉(zhuǎn)化路徑，太空算力很容易重蹈地面數(shù)據(jù)中心階段重建設(shè)、輕運(yùn)營的覆轍。

三是建設(shè)節(jié)奏與運(yùn)營模式之間尚未形成穩(wěn)定銜接。太空算力多數(shù)項(xiàng)目在啟動階段，通常可以依靠國家投入和政策性資金形成初始推動力，但進(jìn)入中后期后，能否通過算力服務(wù)、平臺服務(wù)、數(shù)據(jù)服務(wù)和場景服務(wù)形成持續(xù)、穩(wěn)定、可驗(yàn)證的運(yùn)營性收入，仍需時(shí)間檢驗(yàn)。

太空算力是一項(xiàng)典型的硬科技、長周期、大協(xié)同事業(yè)，面向未來發(fā)展，應(yīng)重點(diǎn)在四個(gè)方向持續(xù)發(fā)力。

01

加強(qiáng)頂層設(shè)計(jì)，避免低水平重復(fù)建設(shè)

從國家層面統(tǒng)籌規(guī)劃，避免各方分散布局、重復(fù)投入和低水平同質(zhì)化建設(shè)。同時(shí)尊重市場規(guī)律，給創(chuàng)新主體留出足夠的探索空間。

02

從“唯規(guī)模論”轉(zhuǎn)向以技術(shù)突破帶動商業(yè)突圍

把工作重心從關(guān)注衛(wèi)星發(fā)射數(shù)量轉(zhuǎn)向聚焦關(guān)鍵技術(shù)突破與提供可持續(xù)服務(wù)，形成技術(shù)突破與商業(yè)突圍相互促進(jìn)的內(nèi)在閉環(huán)。

03

強(qiáng)化場景驅(qū)動，讓下游應(yīng)用反哺技術(shù)演進(jìn)

主動結(jié)合城市治理、低空經(jīng)濟(jì)、應(yīng)急響應(yīng)、智慧海洋、精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)等重大需求和行業(yè)痛點(diǎn)，設(shè)計(jì)可落地的應(yīng)用方案，用真實(shí)任務(wù)需求牽引技術(shù)迭代。

04

促進(jìn)跨界融合，構(gòu)筑差異化創(chuàng)新生態(tài)

鼓勵(lì)航天與AI、計(jì)算等緊密結(jié)合，培育跨學(xué)科耦合的創(chuàng)新生態(tài)，以開放姿態(tài)鼓勵(lì)跨界創(chuàng)新，包容試錯(cuò)探索，讓技術(shù)突破不受固有框架束縛，避免將太空算力局限于單一的航天工程或信息技術(shù)項(xiàng)目。

總之，太空算力將計(jì)算能力從地面延展至軌道空間，將能源從地面電網(wǎng)拓展至太空，將數(shù)據(jù)處理從“天數(shù)地算”發(fā)展到“天數(shù)天算”再到“地?cái)?shù)天算”并最終達(dá)到“天地同算”的終極形態(tài)，進(jìn)而拓展人類計(jì)算的邊界。人類能否在這場遠(yuǎn)征中贏得主動，取決于能否在關(guān)鍵技術(shù)上實(shí)現(xiàn)突破，在商業(yè)邏輯上完成突圍，在場景應(yīng)用上扎根落地，在產(chǎn)業(yè)生態(tài)上形成協(xié)同。

>End

本文轉(zhuǎn)載自“學(xué)習(xí)時(shí)報(bào) ”，原標(biāo)題《太空算力：空天時(shí)代戰(zhàn)略性新型基礎(chǔ)設(shè)施》。

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