太空算力行业：向太空延伸，算力基础设施的升维与演进

1 / 4 向太空延伸：算力基础设施的升维与演进 文/公用一部 陶镜好 引言 太空算力被视为数字经济的“战略制高点”，凭借全球覆盖的泛在连接、真空环境的天然散热优势及近乎无限的太阳能供给，其正成为下一代信息基础设施的关键方向。当前，全球主要国家和科技巨头加速布局太空计算赛道，资本与技术深度协同，推动太空算力从概念验证走向工程实践。在此背景下，中国依托“十五五”规划，以新质生产力为核心导向，将太空算力定位为数字基础设施的“空间延伸”，通过“单星验证—星座组网—天地协同”的阶梯式战略，系统性推进核心技术攻关与产业生态构建，重塑国家信息基础设施边界，步入发展快车道。 正文 一、太空算力：航天与 AI 融合的新一代天基基础设施 地面算力正面临物理瓶颈，难以支撑未来 AI 的超大规模集群需求。太空算力融合航天技术、高性能计算与人工智能，以空间太阳能为能源、低轨卫星星座为载体、在轨智能处理为核心，是继通信、导航、遥感之后的新一代天基基础设施。其凭借全球覆盖、天然散热和持续能源供给，可实现“天数天算”与“地数天算”的双向协同，有效破解地面数据中心的带宽与时延瓶颈，成为数字经济向空间拓展的战略制高点。 太空算力正在成为继地面算力之后的新型计算基础设施，通过“在轨计算、星间协同、天地协同”三大层级，构建一个覆盖全球、高效实时的天基计算网络。太空算力分为三大层级：一是在轨计算，即卫星搭载 AI 芯片对遥感、通信等数据进行实时处理，仅下传结论；二是星间协同，通过激光通信链路实现多星组网互联，形成太空计算集群；三是天地协同，实现天基与地面算力的融合调度，构建“端—边—云—天”一体化的新型计算范式。当前主流技术路线围绕低轨巨型星座和星载智能计算展开，核心载体为“计算卫星”及星间激光通信网络，代表性项目包括中国的“三体计算星座”、美国的 Starcloud AI 太空数据中心及欧洲的“即插即用”星载计算模块。相比地面算力，太空算力具备全球覆盖、零碳能源、天然散热和抗毁性强等优势，它不仅是技术发展的新方向，更是支撑未来 6G 通信、应急响应、国防安全及深空探索等战略领域的关键支柱。 二、算力升维：全球太空竞争态势正加速演变 按照太空算力研究从概念验证、单星突破、星座组网、天地协同、规模应用和全域融合的六个阶段来看，全球太空算力发展呈现多元化格局特点。2015 年至 2020 年为概念验证期，各国探索星载嵌入式计算的可行性。2020 年至 2025 年为单星突破期，通过搭载试验验证 AI 芯片在轨运行的可靠性与能效比；2023 年中国“天算星座”完成首次星载边缘计算验证；2024 年国行业研究 太空算力 2 / 4 星宇航实现全球首次大语言模型在轨部署；2025 年 5 月中国“三体计算星座”首发 12 颗卫星入轨，同年 11 月美国 Starcloud AI 将 H100 GPU 送入轨道，开启“太空数据中心”时代。2025年至今为星座组网阶段，太空算力从单星验证转向系统集成与规模化组网；“三体计算星座”完成星间激光通信组网，实现 10 颗以上卫星协同计算，在轨算力达 5P OPS；美国 Starcloud AI宣布与亚马逊 AWS 合作，计划将 AWS Outposts 硬件送入轨道；中国“星网”工程加速部署低轨通信与计算融合星座。 从战略层面看，太空算力正成为大国博弈的新焦点，其意义体现在三个维度：一是提升国家空间基础设施的综合水平，二是抢占科技革命战略制高点，三是为低空经济等新兴业态提供关键算力支撑。作为国家数字基础设施的重要组成部分，太空算力是优化算力布局、保障数据主权和筑牢国家安全屏障的战略基石。 全球太空竞争态势正加速演变。2025 年，SpaceX 获准新增 7500 颗第二代星链卫星；此前，中国已向国际电信联盟提出覆盖超万颗卫星的频轨资源申请。同年，英伟达支持的 Starcloud成功发射首颗技术试验星，谷歌公布“捕日者（Suncatcher）”项目，SpaceX 推进估值约 1.5 万亿美元的 IPO。这些行动表面是轨道资源争夺，实质是围绕未来太空算力制高点的战略布局。全球太空竞赛的焦点正从基础设施规模扩张转向在轨智能水平提升。2026 年，一场围绕太空“不动产”的争夺已然展开。 三、中国布局：从规划先行到技术验证 在这场关乎未来的太空竞赛中，中国早已前瞻布局。2025 年 11 月，北京市科委与中关村科学城管理委员会联合发布了《太空数据中心建设规划方案》，计划 2030 年建成首个规模化太空数据中心，2035 年实现大规模组网。中国成为全球首个明确制定太空数据中心建设路径的国家。此举亦是落实国家“数据二十条”战略的重要实践，旨在构建“天地一体化”的国家算力基础设施体系。规划明确，太空数据中心将优先服务于国家应急响应、全球气候变化监测和跨境数据安全传输等战略需求。 根据规划，中国计划在距地 700 至 800 公里的晨昏轨道部署大型服务器集群，构建“空间算力-中继传输-地面管控”闭环体系。单个太空数据中心将容纳百万卡级 GPU/TPU 计算单元，相当于将超大型地面数据中心压缩至卫星平台。 表 1 太空数据中心建设的三个阶段 2024.08～2027.12 第一阶段：天数天算 重点突破能源与散热等关键技术，迭代研制试验星，并建设一期算力星座。这一阶段将为后续的大规模建设奠定技术和实验基础。 2028.01～2030.12 第二阶段：地数天算 致力于突破在轨组装建造等关键技术，进一步降低建设与运营成本，并建设二期算力星座。通过技术的不断成熟和成本的优化，为太空算力的商业化应用创造条件。 2031.01～2035.12 第三阶段：天基主算 实现卫星的大规模批量生产并组网发射，在轨对接建成大规模太空数据中心。届时，太空算力将具备与地面算力相媲美的规模和效率。 数据来源：根据公开资料，大公国际整理 该规划为 2025 年至 2035 年太空数据中心建设设定了清晰路径：第一阶段突破能源与散热 3 / 4 关键技术，第二阶段突破在轨组装建造等关键技术，进一步降低成本；第三阶段实现卫星批量生产与组网发射，建成大规模太空数据中心，支持未来“天基主算”。这种循序渐进的发展思路，既体现了对技术难点的清醒认知，也展现了对未来战略制高点的坚定布局。 中国太空算力发展呈现“应用牵引—系统集成—规模部署”的逻辑，以国家级项目为牵引，结合国星宇航等商业航天企业，构建从芯片、卫星平台到地面应用的完整产业链。 表 2 中国主要太空算力项目对比 项目名称 主导方 项目目标 天算计划 中科天算 2030 年建成万卡级太空超算中心 星算计划 国星宇航 构建由 2800 颗计算卫星组成的太空算力网络 三体计算星座 之江实验室