當全球科技巨頭爭相將算力競賽推向太空時,中國科研力量已在這片新戰場悄然布局多年。從學術機構到商業航天企業,一場突破大氣層限制的算力革命正在重塑人類計算基礎設施的物理邊界。
在近地軌道500公里處,中科天算團隊正推進的"天算計劃"勾勒出未來太空超算的雛形。這個由能源艙、通信艙、算力艙組成的模塊化系統,計劃集成萬張高性能計算卡,構建算力達10EOPS的天基智能體集群。其核心突破在于三大創新:利用柔性光伏陣列實現100MW級持續供能,通過百束激光鏈路搭建10Tbps級通信網絡,更關鍵的是突破地面散熱限制的混合冷卻架構——這套系統將流體回路主動導熱與輻射散熱結合,解決了真空環境下的熱管理難題。
這場工程突圍背后,是科研團隊對極端物理環境的深度破解。針對太空高能粒子輻射,團隊摒棄傳統抗輻射加固芯片的落后制程,轉而采用先進制程芯片配合多模冗余架構。實驗數據顯示,這種設計雖無法完全避免單粒子翻轉導致的邏輯錯誤,但通過計算單元互為備份的容錯機制,成功將商用芯片的太空存活率提升至實用水平。更顛覆性的是散熱方案:在微重力環境下,團隊研發的流體回路系統成功實現工質循環,配合輻射散熱板,使高密度算力芯片的穩定運行成為可能。
中國學術界在此領域的探索早有布局。中國科學院計算技術研究所自2019年啟動天基算力底座研究,已研制出極光POPS級星載智能計算載荷;武漢大學牽頭建設的"東方慧眼"星座,通過光學、雷達、高光譜協同觀測體系,突破星上智能處理技術;北京郵電大學的"天算星座"則驗證了星地IP網絡與星間激光通信技術。今年5月,之江實驗室發射的"三體星座"計算衛星,更開啟了太空計算星座的組網驗證。
這場變革正在重塑應用生態。中科天算CEO劉垚圻將當前天基信息基礎設施比作地面互聯網的1G時代——功能單一且成本高昂。隨著算力上軌,太空將經歷類似地面網絡的演進:2G時代實現衛星通信普及,4G時代則催生完整的天基互聯網生態。以遠洋漁業為例,高光譜衛星實時監測海洋環境,導航衛星提供定位,太空中的AI大模型整合分析數據后,可直接向漁民終端推送"東北方20海里處半小時后有金槍魚群經過"的決策信息。這種即時響應能力,是地面超算因物理延遲與帶寬限制難以實現的。
太空算力的戰略價值遠超商業競爭。相比地面數據中心,軌道算力中心具有天然抗毀性,能在自然災害中充當備份中樞;其全球覆蓋特性更可為偏遠地區提供算力支持,推動自動駕駛、低空經濟發展。當人類探索延伸至月球、火星時,預先部署的軌道算力節點將成為連接地球與深空的數字橋梁,避免在天體表面重建全套設施的高昂成本。從AI芯片的初步驗證到萬卡集群的工程化推進,全球在真空與輻射中的技術積累,正在為人類數字文明拓展新的邊界。











