隨著 AI 算力爆發，電力、冷卻系統、周邊居民的反對、大塊土地的需求……每一個環節都成了如今在地面上興建數據中心的掣肘。因此，科技巨頭和一些初創企業不再滿足于只利用地球表面的太陽能，他們想跳出大氣層，大規模捕捉恒星能量。

近日，在一條由 SpaceX 發布的技術視頻中，埃隆·馬斯克（Elon Musk）首次詳細拆解了其設想的太空 AI 數據中心落地路線：由地球工廠制造、Starship 負責發射，數萬至百萬顆衛星在軌提供低成本 AI 計算。

（來源：@SpaceX）

在更遠的未來，馬斯克還要在月球建設巨型工廠，直接利用月面資源生產衛星，通過電磁炮（Mass Driver）將 AI 衛星直接打入深空軌道，實現更低成本的算力集群方案。

6 月 12 日，SpaceX 將以每股 135 美元的價格進行首次公開募股（IPO），對應估值約 1.75 萬億美元。在路演的最后窗口期，馬斯克如此密集釋放技術愿景，自然不只是為了科普技術。這場太空算力豪賭背后，馬斯克到底在打什么算盤？

AI 正在吃掉電網

6 月 10 日，咨詢機構高德納（Gartner）發布最新報告：2026 年，全球數據中心用電量預計達 565 太瓦時（TWh），較 2025 年增長了 26.4%。其中，AI優化服務器的用電占比已從 2025 年的 20% 躍升至 31%，預計到 2027 年將超過傳統服務器。從全球來看，到 2030 年，數據中心用電量將超過 1,200 TWh。

國際數據中心管理局（IDCA）數據也顯示，全球數據中心用電占總用電量的比例從 2024 年的 1.7% 升至 2%。其中，美國數據中心目前消耗 29.2 吉瓦（GW）電力，是增長的絕對主力，已占全國用電量的 6%。在弗吉尼亞州北部等部署密集區域，數據中心用電已占當地總電力需求的 25% 以上，電力接入排隊周期長達 7 至 12 年。

但這不是唯一的限制因素，除了電，還有冷卻環節的巨大耗水量。加之土地審批流程漫長、周邊社區反對聲音日益高漲，地面數據中心要擴張，阻力重重。

視頻中，馬斯克的判斷更為激進：當前全球 AI 算力年產量約 100 吉瓦（GW），僅能滿足旗下公司（特斯拉、SpaceX、xAI）需求的 3%。該數字的真實性尚存疑，但至少初步證明，AI 對算力的渴求，正在超越地面基礎設施的承載極限。

先從造芯片做起

地面資源的緊俏，促使馬斯克將太空視為大規模算力部署的下一個增長空間。

據美國國家航空航天局（NASA）的測量數據，地球大氣層外的太陽輻照度約為 1,361 瓦/平方米，經過大氣散射和吸收后，即便是晴天條件，到達地表的輻照僅為 1,000 瓦/平方米，實際情況中，緯度和天氣還會進一步拉低年均值。

但如果衛星運行在“曙暮線同步軌道”，就可實現接近 24 小時的持續光照。擺脫晝夜循環和天氣干擾后，同等面積的太陽能板在軌道上的年均發電量可達地面的數倍。

至于散熱，在真空中，熱量唯一的排出途徑是熱輻射。根據斯特藩-玻爾茲曼定律（Stefan-Boltzmann Law），一個維持在 20°C 的散熱器，每平方米可向深空輻射約 385 瓦的功率；雙面輻射、扣除太陽入射吸收后，凈散熱效率約為 633 瓦/平方米。無需冷卻設施，太空計算直接通過真空解決了地面數據中心的熱管理問題。

太空計算的物理可行性成立后，自研芯片成為首個切入點。

2026 年 3 月 21 日，在德克薩斯州奧斯汀（Austin）的一座廢棄發電廠中，馬斯克正式公布了 Terafab 項目：由特斯拉、SpaceX 和 xAI 三方合資，目標是成為全球最大的2納米級別芯片工廠，最終實現每年 1 太瓦（TW）的算力產出，約為當前全球 AI 算力年產量的 10 倍。

Terafab 的設計面積約 1 億平方英尺，是奧斯汀現有特斯拉超級工廠（Giga Texas）面積的 10 倍。工廠將包含兩條產線：一條生產用于特斯拉自動駕駛系統（FSD）和人形機器人 Optimus 的推理芯片（AI5、AI6 系列）；另一條則生產專為軌道環境設計、需具備耐高溫和抗輻射能力的 D3 訓練芯片。在產能分配上，馬斯克表示，計劃中 80% 的算力產出將用于太空軌道衛星，剩余 20% 留給地面應用。

起初，Terafab 面臨的最大質疑是：特斯拉和 SpaceX 并無運營半導體工廠和制造芯片的經驗。但直到 4 月 7 日，英特爾（Intel）正式宣布加入 Terafab 項目，消息公布當天，英特爾股價暴漲近 20%。

英特爾為馬斯克帶來了 18A 制造工藝：采用全環繞柵極（GAA）晶體管架構和 PowerVia 背面供電技術，制程密度達到 2 納米級別，與臺積電 N2 和三星 SF2 同屬一類層級。此外，英特爾的先進封裝能力（Foveros 3D 堆疊、EMIB 橋接）也將成為其對 Terafab 最具戰略價值的貢獻之一。

有行業分析指出，特斯拉可能不會直接獨立運營晶圓廠，Terafab 的實際結構更接近“特斯拉/SpaceX 定制+英特爾代工”模式。

不過，截至目前，該項目的資金問題尚未得到解決。特斯拉首席財務官曾承認，Terafab 預估需要 200 億至 250 億美元的總投資。由于這筆資金并未列入特斯拉 2026 年的資本開支計劃，其最終來源目前仍不明確。

此外，設備供應也可能面臨困境。阿斯麥（ASML）的高數值孔徑極紫外光刻機（High-NA EUV）2027 年全球計劃交付僅約 10 臺，將分配給英特爾、三星和 SK 海力士。Terafab 若想在 2027 年實現量產，可能需要從英特爾現有配額中調配設備。

AI1 衛星架構：軌道 AI 數據中心的硬件節點

要把算力送上天，衛星同樣關鍵。

當地時間 6 月 8 日，SpaceX 正式公布其軌道AI數據中心星座一代產品 AI1 衛星的設計方案。外界有預期，它或許是一款構造極為復雜的航天器。但從設計思路上看，AI1 只是Starlink V3 衛星的放大版：去除相控陣通信天線，加裝巨型太陽能板、雙面散熱器和可互換的 AI 芯片載荷。

（來源：@SpaceX）

具體參數上，AI1 的翼展約 70 米，峰值算力 150 千瓦，平均算力 120 千瓦，大致為一個英偉達（NVIDIA）GB300 GPU 機架的功率。太陽能板功率密度約 250 瓦/平方米，散熱器功率密度約 1,400 瓦/平方米（雙面輻射，刀刃面朝向太陽）。衛星之間及其與 Starlink 星座之間通過激光鏈路互聯，部署在約 600 至 800 公里的低地球軌道（LEO），延遲在毫秒量級。

衛星設計完成后，將進入制造和發射環節。SpaceX 為此專門在德克薩斯州巴斯特羅普縣（Bastrop County）規劃了一座名為 Gigasat 的新工廠，該工廠占地將超 1,000 英畝，建筑面積達 1,100 萬平方英尺，是 SpaceX 現有最大航天器工廠 Starfactory 面積的十倍以上。

在 Gigasat 內部，太陽能硅錠和晶圓制造、太陽能電池片生產、印刷電路板（PCB）制造、電子元件組裝、用戶終端生產，以及 AI1 衛星的總裝和測試，都將在同一園區內完成。為確保衛星供電組件完全自給，SpaceX 還計劃在當地建設一座兩層樓、年產能 10 吉瓦的太陽能電池制造廠。

（來源：@SpaceX）

承擔運輸任務的火箭同樣來自 SpaceX。星艦（Starship）V3 在可復用配置下的近地軌道運載能力約為 200 噸，一次性配置的運載量可達 400 噸。第三方分析機構 Payload Research 估算，Starship V1 一次性發射的內部每公斤入軌成本約為 500 美元；V3 的載荷能力更強，有望將成本進一步減半。如果復用頻次達到馬斯克設想的 70 次以上，每公斤成本甚至可能降至百美元量級。

2026 年 1 月底，SpaceX 已向 FCC 提交申請，尋求部署最多 100 萬顆軌道 AI 數據中心衛星的許可。公司計劃在 2027 年初發射兩顆 AI1 原型衛星，進行在軌驗證，Gigasat 工廠預計于 2027 年底達到有意義的產量，年產超 1,000 顆衛星。在此基礎上，SpaceX 提出了年化 1 吉瓦太空算力部署的近期目標，此后每年產能將以數量級遞增。

不過，愿景是一方面，具體到落地，還有諸多問題需要解決。

首先，目前最大的瓶頸是 Starship 的運載能力，要把數萬甚至百萬顆大型 AI 衛星（每顆帶巨型太陽能板）送上軌道，需要極高的發射頻率和運載量。

（來源：@SpaceX）

此外，AI 衛星需要大量電力驅動計算，必須依賴超大型太陽能板在軌持續發電。高效制造、展開和長期維持巨型太陽能陣列，也是限制因素。

再者，在軌硬件無法實現便捷維修與升級。芯片制程的迭代，將使一顆設計壽命 5 至 7 年的衛星在服役中期就面臨算力落后的可能。低軌道環境缺乏地球磁場保護，宇宙輻射會逐步損傷芯片，其長期可靠性仍需驗證。

大規模 AI 訓練需要數千至數萬塊 GPU 的協同，這對延遲和帶寬的要求極高。多位行業專家認為，在短期內，軌道數據中心更適合使用現成大模型部署推理任務。真正將大規模訓練送上太空，可能要等到技術升級，衛星間激光鏈路帶寬得到大幅提升之后。

（來源：@SpaceX）

競爭格局與垂直整合：SpaceX 的核心壁壘

太空計算的賽道不算空曠。截至 2026 年 4 月，在軌運行的最大算力集群屬于加拿大的開普勒通信（Kepler Communications），由 10 顆衛星搭載約 40 個 NVIDIA Orin 邊緣處理器組成，已擁有 18 個客戶。

谷歌內部的“Project Suncatcher”項目同樣考慮自研輻射加固版 TPU 芯片，計劃在 2027 年發射原型衛星。NVIDIA 也在今年 GTC 大會上發布了專為軌道數據中心設計的 Space-1 Vera Rubin 模塊。

此外，美國公司 Axiom Space 于 2026 年 1 月發射了首批兩個軌道數據中心節點。初創公司 Starcloud（原 Lumen Orbit）近日完成 1.7 億美元 A 輪融資，并向聯邦通信委員會（FCC）申請了 88,000 顆衛星的部署許可。

這一背景下，馬斯克入局的底氣，可能源于 SpaceX 的結構性優勢，以及垂直整合的深度。目前，Starship 在藍色起源等對手面前具有壓倒性的競爭優勢，軌道計算領域的其他公司大概率需要向 SpaceX 購買發射服務。基于Starlink星座，SpaceX 已運營超萬顆衛星，積累了包含大規模星座制造、部署、碰撞規避、激光互聯和軌道管理的整條生產鏈路經驗，AI1 將成為該成熟平臺的延伸。

最后，其他軌道公司多依賴英偉達的芯片方案。SpaceX 通過 Terafab 計劃自主制造 D3 芯片，解除了第三方供貨節奏和架構路線的限制。

月面資源利用與電磁彈射入軌

用星艦向太空發射衛星還不是終點，在馬斯克的設想中，他希望能登上月球，在月面直接發射衛星。

馬斯克在視頻中簡要介紹了一項更遠期的愿景：在月球表面建設工廠，就地利用月面資源生產衛星和太陽能組件，通過“電磁炮”（Mass Driver，電磁彈射器）直接將其彈射入軌。

這項技術的工程原理可以追溯到半個世紀前。1974 年，普林斯頓大學（Princeton University）物理學家杰拉德·奧尼爾（Gerard K. O'Neill）首次提出將電磁彈射器用于月球物資運輸的方案：利用超導線圈產生的電磁力，將載荷沿軌道加速至月球逃逸速度（約 2.4 公里/秒），無需任何化學燃料。

1975 至 1977 年，NASA 連續三個夏季在艾姆斯研究中心（Ames Research Center）對這一方案進行了系統研究。1977 年，麻省理工學院（MIT）的學生團隊在弗朗西斯·比特國家磁體實驗室（Francis Bitter National Magnet Laboratory）建造了第一臺概念驗證原型機 Mass Driver 1。

月球是這類彈射器發揮作用的理想場所：重力僅為地球的六分之一，且沒有大氣層，載荷無需克服空氣阻力，所需加速能量大幅降低。對比之下，在地球表面使用電磁彈射在當前幾乎不可行：按照大氣層阻力和地球重力井深度計算，所需能量和軌道長度遠超實際工程能力。

在馬斯克的敘事里，太空算力體系達到百萬顆衛星、拍瓦（PW）級算力規模后，強大如 Starship，從地球反復發射百萬顆衛星的成本和頻次也存在上限。彼時，電磁彈射將是下一個時代的解決方案。

愿景與兌現之間

SpaceX IPO 定價前的 72 小時，馬斯克拋出了一系列恢弘且頗具想象力的意象。視頻中，他甚至談到了卡爾達肖夫 II 型文明（Kardashev Type II Civilization）。

該理論源于蘇聯天文學家尼古拉·卡爾達肖夫（Nikolai Kardashev）于 1964 年提出的“卡爾達肖夫文明等級”。I 型，即行星文明，可充分利用所在行星的所有可用能源。部分物理學家估算，人類目前大約處于 0.7~0.73 型。而 II 型文明，也稱恒星文明，是一個能完全掌控并利用其母恒星全部能量輸出的文明。

這不是馬斯克第一次在關鍵融資節點玩敘事。2020 年 9 月的電池日（Battery Day）上，他曾承諾，4680 電池將在一年內達到 10 吉瓦時產能，2030 年達到 3 太瓦時，干電極工藝將實現成本減半。五年多過去，相關評估顯示，4680 的表現并未達到預期：干電極工藝經歷了六到七次重大修改，特斯拉的電池供應商甚至公開表示：“馬斯克不懂怎么造電池”。

至于太空算力的故事和時間表孰真孰假，要想等馬斯克亮牌，每股 135 美元可能只是入場價。

參考內容：

https://x.com/SpaceX/status/2064099405758906727

https://spacexipo.com/

https://electrek.co/2026/03/22/tesla-spacex-terafab-chip-factory-ai-desperation/

https://www.iea.org/reports/energy-and-ai/energy-demand-from-ai

運營/排版：何晨龍

注：封面/首圖由 AI 輔助生成