當全球科技巨頭將目光投向太空，一場關于算力的“星際競賽”正在悄然展開。從SpaceX火箭搭載的英偉達H100衛星，到谷歌披露的TPU衛星集群計劃，曾經只存在于科幻作品中的“太空超算”概念，正加速向工程現實邁進。在這場競賽中，中國科研力量與商業航天企業已提前布局，構建起覆蓋從基礎研究到工程落地的完整創新鏈。

中國科學院計算技術研究所作為國內天基算力研究的先行者，早在多年前便啟動了相關技術攻關。該團隊不僅研制出具備POPS級算力的星載智能計算載荷，更突破了天基大模型與智能體部署等關鍵技術。武漢大學牽頭的“東方慧眼”項目則另辟蹊徑，通過光學、雷達、高光譜協同觀測體系，在星上智能處理與圖像壓縮領域取得突破。北京郵電大學構建的“天算星座”系統，則驗證了星地IP網絡與星間激光通信的可行性，為未來太空組網奠定基礎。

商業航天領域同樣涌現出創新力量。由中科院計算所、航天部門及之江實驗室等機構人才組成的中科天算團隊，自2019年起便深耕太空智能計算領域。該團隊先后突破星載高算力、在軌協同計算等技術瓶頸，2024年成功實現大模型在軌部署，構建起從數據感知到智能決策的完整鏈條。其提出的“天算計劃”更引發行業關注——該計劃擬在近地軌道部署算力達10EOPS的天基萬卡集群，通過模塊化設計實現能源、通信、算力三大核心艙的靈活組裝與動態更新。

這一構想背后，是對傳統天基信息處理模式的顛覆性革新。長期以來，衛星僅作為數據傳輸的“中轉站”，真正計算處理仍依賴地面設施。中科天算CEO劉垚圻比喻稱，當前天基系統猶如地面互聯網的1G時代，功能單一且成本高昂。而隨著太空算力進化，未來將出現類似4G時代的生態爆發——漁民可通過太空基礎設施實時獲取魚群動態，自動駕駛車輛能接收全球覆蓋的算力支持，災害救援可依托抗毀性強的天基網絡。以遠洋漁業為例，高光譜衛星、導航衛星與AI大模型的協同，將實現“東北方20海里處半小時后有金槍魚群經過”的精準決策推送，這種時效性要求是地面超算難以企及的。

將地面超算能力遷移至太空，面臨兩大物理極限挑戰：高能粒子輻射與真空環境散熱。在距地500公里的軌道上，高能粒子可能引發芯片“硬損傷”或“軟錯誤”，傳統航天芯片通過加固電路提升生存率，卻犧牲了算力性能。中科天算團隊創新采用軟硬件互補容錯架構，通過多模冗余設計讓多個計算單元互為備份，既利用了先進制程芯片的低燒毀率特性，又通過架構冗余確保計算準確性。這種設計使航天計算系統能快速適配地面最新芯片，擺脫傳統航天計算機十年一代的研發周期。

散熱問題則更為棘手。真空環境中，熱對流機制失效，高功耗芯片產生的熱量若無法及時導出，將導致設備停機甚至物理損壞。團隊研發的混合主動-被動冷卻架構，通過流體回路主動導熱結合結構導熱與輻射散熱技術，在微重力環境下實現高效熱管理。該設計成功解決了工質循環與相變難題，為高密度算力穩定運行提供保障。這種技術突破不僅支撐了當前項目，更為未來深空探測中的算力部署積累經驗。

太空超算的戰略價值遠超商業競爭范疇。相比地面算力中心，近地軌道在物理距離上更具時延優勢，其全球覆蓋能力可為邊遠地區提供持續算力支持，成為自動駕駛、低空經濟發展的關鍵基礎設施。當地面設施因自然災害受損時，天基算力的抗毀性可充當備份中樞。更長遠來看，在月球或火星表面重建全套算力設施成本高昂，而軌道上的通用算力節點將成為連接地球與深空的數字橋梁。從AI芯片上天的初步驗證，到萬卡集群的工程化推進，全球在太空極端環境中積累的技術突破，正在為人類數字文明的邊界拓展奠定基石。這場計算機科學與航天工程的深度融合，終將打破地面算力的物理邊界，讓智能計算如陽光般普照全球。