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【硅基经济】太空算力:算力摆脱地球引力,人类文明迈向星辰大海

硅基经济浪潮是渗透所有维度的范式革命,将重构人类文明底层代码。未来已来,硅基经济不是选择,而是必然,将是席卷人类社会每个

硅基经济浪潮是渗透所有维度的范式革命,将重构人类文明底层代码。未来已来,硅基经济不是选择,而是必然,将是席卷人类社会每个角落的基础性范式革命,从能源获取、到生命密码,从价值交换、到文化生产,从基础设施、到劳动力结构,一切都将以硅为基,在全新的规则体系下运转,影响深度与广度将超越以往任何技术革命。

硅基经济专题:太空算力

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硅基经济,更前瞻,更硬核,支持专题/单篇付费解锁

一、AI算力指数级,增长推动能源需求指数级增长,地球算力将面临能源瓶颈。太空算力,是解决AI时代能源与环境瓶颈的战略出路。

随着AI算力需求爆发,计算对电力需要达到空前程度。全球正在大力发展风能、太阳能等可再生能源,建设速度与容量增长,远不能满足AI算力新增吉瓦级电力需求。

如果不寻找新的能源获取渠道或计算部署空间,只能依赖日益紧张的传统能源,与全球碳中和目标背道而驰。地面数据中心需持续支付高昂商业电费,受限电网负荷与可靠性,是数据中心运营成本高企与选址受限的首要因素。

2025年4月,谷歌前CEO埃里克·施密特Eric Schmidt,出席美国众议院能源与商业委员会听证会时表示,美国平均1座核电站可产生1吉瓦电力,人们正在规划10吉瓦数据中心,这能让人直接感受能源危机的规模;许多人认为,AI能源需求,将从美国总发电量3%,增至9%,最有可能的预测是,2027年,数据中心将需要额外29吉瓦电力,2030年,需求将增加67吉瓦,这样的规模此生未见。

太空算力,利用独特太阳能持续获取优势,提供绕开地球能源束缚的潜在路径。太空计算平台,特别是部署在地球轨道上卫星,拥有几乎取之不尽、用之不竭太阳能。

2025年10月3日,亚马逊创始人杰夫·贝索斯Jeff Bezos表示向太空基础设施转变,是利用太空改善地球生活广泛趋势,已在气象、通信卫星领域发生,下一步是数据中心,后续是其他类型制造业;未来10~20年内,吉瓦级数据中心将在太空中建成,能持续获取太阳能,最终建设运营成本将低于地面数据中心;巨型AI训练集群,更适合在太空中建造,那里有全天候太阳能,没有云,没有雨,没有天气影响。

二、太空算力推动天数地算、向天数天算变化,进一步向地数天算演进。

天数地算模式下,传统卫星数据处理流程效率低下,链条冗长笨重。

传统卫星数据处理,利用卫星将原始数据传回地面站进行分析,面临两大瓶颈;传输带宽限制,导致仅有不到10%有效数据能被利用,大量潜在信息价值被丢弃;时延问题,使得遥感影像处理,需耗时数小时、甚至数天,延迟使得数据价值迅速衰减。

太空算力,通过将智能从地面云端,上升到太空边缘,根本上重构数据处理流程,使得海量天基数据,能被实时、高效转化为行动,真正释放出太空数据巨大潜在价值。

中国工程院院士、之江实验室主任王坚表示,当前太空算力远远不足以满足卫星对算力需求,存在数据传不回地面、无效数据多、时效差等问题;太阳观测为例,中国发射每颗卫星,每天产生500G观测数据,只有20G数据可以传回地面。

太空算力,推动天数天算范式转移,进入在轨边缘计算时代,标志计算权力,首次向太空转移,实现在轨资产智能化。

在轨传感器采集数据,直接在数据源头的卫星平台上,进行实时计算与处理,是实现航天器自主性、太空资产实时服务能力关键。

卫星能自主进行数据过滤、压缩、特征提取、目标识别,输出即时信息流,而非原始数据流,将处理时间,从数小时、降至秒级、甚至毫秒级,实现对地球观测、灾害预警实时响应;大幅减少下行数据量,将潜在浪费原始数据,转化为高价值信息。

地数天算,使太空计算,从自给自足,走向服务地球,实现天地混合云计算架构,标志太空算力开始反向赋能地面任务,实现双向协同。

地面发起计算任务或地面采集数据,上传到具有强大算力或独特环境优势的太空平台进行处理,太空算力从早期孤岛式自用,转变为全球算力基础设施。

对某些需要超低温度环境或特定物理条件的计算任务,太空平台提供天然理想环境。

地球算力出现拥堵、能源紧张,或发生大规模自然灾害、战争等极端情况,导致地面网络瘫痪时,太空算力价值凸显。

太空算力,将支撑构建实时星球级感知神经系统,打造超越地面摄像头网络的星球级天眼系统。星球级感知神经系统,将地面监控实时性、智能能力、覆盖范围,提升到行星尺度。

地面摄像头受限地理位置、国界、视线障碍,太空算力系统将感知能力带入太空,构建无视边界、全覆盖、超智能全球感知网络,打破地理与国界限制,实现真正全球性、行星级视野,将实时、智能感知覆盖范围,扩展到地球每个角落。

三、从地球互联网到太阳系网络,是人类从单一行星文明迈向多行星文明过程中,在信息基础设施层面的必然演进。

太空算力,是实现人类星际文明的基础设施,决定未来人类文明能否高效、安全扩展到太阳系的关键技术。

火星与月球探测、永久基地建设等,生命保障要求极高的任务,在轨算力是保障任务成功与效率的关键。

深空任务中,地球通信延迟有时是致命的,如果月球或火星基地发生氧气泄漏、设备故障、星体撞击等事故,不能等待地球指令进行诊断与修复,需要本地大脑立即诊断故障类型,启动应急程序,包括切换备用氧气罐、封闭受损舱室等,并将处理结果汇报地球。

太空数据中心,利用太空太阳能,可被视为人类在迈向I型文明、乃至II型文明道路上重要里程碑。

太空数据中心利用太空太阳能,意义远超仅仅为卫星提供电力,标志人类能源获取地理边界,从受限的地面,拓展到广阔太空,是迈向卡尔达肖夫II型文明,驾驭恒星能量关键节点,是实现多行星文明与更高文明等级,必须进行、至关重要的跃迁。

地面太阳能受制大气层吸收、云层遮挡、昼夜循环、地理位置、土地面积限制,无法捕获地球接收到太阳能全部潜力。

太空太阳能,可实现每天24小时不间断接收太阳能,不受地球大气与昼夜影响。

四、太空算力崛起,是对谁控制太空,谁就控制地球的地缘战略的现代化演绎。太空算力,正在成为新太空竞赛的焦点,是决定未来全球竞争格局的战略能力,重新定义太空探索、经济、安全的边界。

1957年10月4日,前苏联发射世界上第一个人造地球卫星,标志着人类进入太空时代。

20世纪,太空竞赛聚焦谁能上去,关注航天运载能力与载人航天技术竞争;21世纪,随着商业航天崛起,低成本进入太空成为现实,竞赛焦点转移至上去做什么、如何更智能。

随着人类探索宇宙的步伐不断加快,地面算力难以满足深空探测、卫星网络、空间站运营、星际通信等日益增长需求。

太空算力,通过部署在近地轨道、月球轨道,甚至更远深空环境中高性能计算系统,成为星际航天与信息技术融合发展新前沿。

太空算力基础设施,可提供行星级数据冗余与安全,将计算与存储设施部署到月球或火星等天体,提供行星级别物理隔离。

太空算力,成为人类文明数据终极备份库,当地球面临大规模灾难,包括全球性核战争等人为灾难时,深空计算节点数据仍能幸存,确保人类知识与文明延续。

可重复使用火箭技术,将发射成本结构从资本支出模式,转变为运营支出模式,实现颠覆性成本下降,卫星部署成本大幅下降,推动太空算力落地与普及成为可能。

五、天算已成全球趋势,各国明确太空算力战略地位。

计算星座建设,已成为全球性战略共识,各国与科技巨头,在顶层设计、技术投入、应用场景探索领域全面发力,预示天地一体、算力无处不在新网络时代加速到来。

2025年4月,美国国会部分议员将轨道数据中心纳入战略讨论,参议员迈克·劳兹表示,美国必须考虑在太空建立数据中心,坐在迈克·劳兹旁边的Anthropic联合创始人杰克·克拉克回应道,这听起来一点都不疯狂,Anthropic非常愿意把计算机放在太空中。OpenAI Sam Altman多次在直播中,提及太空算力构想。

随着关键技术与基础设施向太空转移,太空算力价值维度,从单纯经济与产业,提升至地缘政治与战略安全层面。

AI智能时代,谁拥有太空算力与数据处理能力,谁就拥有全球信息与战略决策绝对优势。各国将太空数据中心纳入战略讨论,表明太空算力已被视为如同核电站、港口、海底光缆一样的核心战略基础设施。

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