太空数据中心我国何时能建成?
创始人
2026-03-07 17:45:39
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2026年两会期间,全国政协委员、中国航天科技集团赵小津把一个普通人可能觉得科幻的问题,带上了最高政治协商会议:建议将太空数据中心建设上升为国家战略。与此同时,太平洋对岸,马斯克的SpaceX在今年1月向美国联邦通信委员会,提交了史上最大规模的卫星星座申请—百万颗卫星轨道与频率,每年1太瓦算力,SpaceX达到了1.5万亿美元估值,剑指太空AI数据中心这片新大陆,同时谷歌、亚马逊也相继宣布布局。

这不是科幻小说。这是一场正在开始的、关于人类未来算力制高点的争夺。那么,我们的太空数据中心何时能建成?面临哪些真实的挑战?

一、为什么要把数据中心送上天?

要理解太空数据中心,得先理解地面数据中心正在遇到什么麻烦。国际能源署2025年的数据显示,2024年全球数据中心耗电量已达415太瓦时,占全球总用电量的约1.5%,其中超过40%的能耗不是用来计算的,而是用来冷却给服务器降温。人工智能的爆炸式发展让情况更糟:训练一个顶级大模型,需要消耗吉瓦级别的电力,相当于一座中型核电站的满负荷运转。预测显示,到2030年,全球数据中心每年额外需要67吉瓦的新增电力,相当于新建67座大型核电站。电从哪里来?地卖给谁?

太空给出了一个从物理原理上近乎完美的答案:晨昏轨道(700至800公里)上的卫星可以实现24小时不间断的太阳能获取,接近"永续能源供应";宇宙背景温度接近绝对零度(约零下269摄氏度),热量通过辐射散逸,散热几乎不消耗额外能源。研究数据显示,太空数据中心单位算力能耗较地面水冷系统可降低约70%。能源免费,散热免费,土地不限,安全物理隔离,从理论上说,太空数据中心是解决算力瓶颈的终极方案。

当然,"理论上"三个字背后藏着巨大的工程挑战,咱们稍后再说。先看看全球都在做什么。

二、国际竞争格局:美国巨头已经动了

从上表可以看出:美国巨头的优势在于芯片生态(英伟达H100已在轨验证)、火箭运力(SpaceX星舰)、以及现有商业网络基础(星链);中国的优势则在于国家统筹能力、完整的商业航天产业链,以及中国企业在卫星计算领域已经跑出了一个罕见的"全球首个"——国星宇航的三体计算星座。值得一提的是,这是迄今全球首个实现商业化运营的太空计算卫星星座,遥遥领先不少西方媒体的认知。

三、中国建设进度:三步走,2035年全面建成

目前中国的太空数据中心建设主力,是2025年11月北京市科委和中关村管委会正式发布的《太空数据中心建设规划方案》,以及以"辰光一号"为起点的三步走战略。计划在距地700至800公里的晨昏轨道上,部署多座每座功率约1GW的集中式太空数据中心,共16座合计16GW,可容纳百万卡级别的服务器集群。具体时间表如下。

第一阶段(2025—2027年),代号"天数天算"突破太空数据中心能源与散热等关键技术,建设一期算力星座,计划总功率200KW、算力规模1000POPS(每秒千万亿次操作)。核心任务是发射"辰光一号"试验星,验证聚光型太阳能、柔性辐射器等核心技术。辰光一号已完成研制进入总装测试,预计2025年底或2026年初发射。

第二阶段(2028—2030年),代号"地数天算"突破在轨组装建造等关键技术,建设二期算力星座,规模升至40万POPS。这一阶段的核心难题是让多颗卫星在轨对接,形成更大的算力系统,同时把来自地面的数据送到太空算,把结果传回地面,实现真正的"地数天算"。

第三阶段(2031—2035年),代号"天基主算"卫星批量生产、组网发射,在轨对接建成16GW级大规模太空数据中心集群,进入"天基主算"时代——AI的核心计算在太空完成,结果实时下传。届时,北京市预测,这套系统能带动整个产业链长期形成万亿元级的产业规模。

四、太空数据中心三大结构性瓶颈

赵小津委员的发言之所以重要,不只是因为他提出了建议,更在于他作为航天科技集团的专家,清醒地点出了当前中国太空数据中心,面临的三大结构性瓶颈,这三点讲的都是真话,实话,我非常认同。

第一,数据传输时效受限,海量数据无法实时回传。这是太空数据中心的"最后一米"问题。卫星上的传感器每天产生PB级数据,但天地链路的带宽是有限的。据估计,卫星收集的有效数据中高达90%,因为无法及时回传而被直接丢弃。太空数据中心的核心价值之一,就是在轨计算——把PB级原始数据处理成KB级"洞见"再下传,但这要求星上具备足够的算力和通信能力,而目前这两个条件都不成熟。

第二,星上缺乏算力与智能模型,"天算"能力偏弱。在太空运行高性能AI芯片,不是把地面服务器直接搬上去那么简单。太空辐射环境会损伤芯片,强烈的温差变化会影响电子设备性能,而且设备坏了在轨几乎不可能维修。目前可用于太空的"航天级芯片"与地面高性能计算芯片之间,在算力上存在巨大差距。赵小津明确提出要设立"航天级芯片与硬件"专项,打破对特定工艺和国外产品的依赖,这句话点出了一个不能绕开的现实:目前中国太空数据中心的高性能芯片供应仍存在隐患,我们仍需加强这方面的产业升级。

第三,产业生态尚未形成。太空数据中心是一个典型的"跨界系统工程",它既是AI产业的事,又是商业航天的事,还是通信、材料、集成电路的事。当前国内各方分头布局,缺乏统一的接口标准、数据协议和商业模式。赵小津建议组建"国家太空数据中心创新联盟",打造协同攻关的核心枢纽,其实是在呼吁建立行业标准和生态,把各方的散兵游勇整合成一支能打仗的队伍。

五、中国在这条赛道上差距与优势

客观地说,中国在这条赛道上并不落后,某些方面甚至领先,比如国星宇航的三体计算星座,是全球首个在轨运营的商业太空计算星座,之江实验室的星载AI,已能把广州琶洲地区的交通分析响应时间压缩到3分钟。但与美国巨头相比,差距主要体现在两个维度:芯片和生态。芯片方面,英伟达H100已经在轨运行,而中国太空用高性能AI芯片的国产替代路径还未跑通;生态方面,SpaceX的"火箭+卫星+AI"闭环正在成形,而中国尚未形成类似的一体化平台型力量。

从BIS Research的预测来看,到2035年,全球在轨数据中心市场规模将达390亿美元,复合年增长率高达67.4%。这是一个还在起跑阶段的赛道。赵小津委员把它提升为国家战略、呼吁借鉴"东数西算"的经验规划"天算地协"算力布局,是有充分依据的判断,这件事,等不起,也急不得。

我认为太空数据中心不只是算力基础设施的升级,它还代表着一个更深远的战略意义,谁先建成规模化的太空算力网络,谁就掌握了下一代信息基础设施的标准定义权。这和当年5G、北斗的逻辑是一样的,技术标准、产业生态、全球服务能力,三者缺一不可。中国已经在起跑,接下来的每一步都很关键。

作者简介

蒋鹏飞,科普中国专家、中国科普作家、北京神飞航天应用技术研究院副院长。长期从事商业卫星系统研制与航天科普工作,《你好人类:逆光行动》作者,【蒋院长讲航天】科普新媒体矩阵创始人,全国最具创新职工网络达人,全国优质直播间、优质主播。在人民日报、学习强国、抖音、视频号等20个平台开设栏目,累计触达受众超1.5亿人次。

编辑:黄河 审校:东风

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