2025年11月，人類科技史上出現了一個頗具戲劇性的瞬間。

兩大科技巨頭幾乎在同一周「進軍太空」——

• 英偉達首次把H100 GPU送入了太空；
• 谷歌宣布要在2027年發射81顆搭載TPU的衛星。

美國的AI芯片霸主，之所以將角力的戰場轉移到太空，目的只有一個：

 讓算力，不再被地面束縛。

在大洋彼岸，來自中國的中科天算，卻已經默默在這條道路上深耕多年。

他們在做的，不僅僅是把GPU送上天，而是計劃在太空部署一個「超算中心」。

聽起來像科幻？

讓我們一步步拆解這場「太空競賽」，看看已經發生了什么，以及未來會對我們的生活帶來多大的影響。

太空競賽白熱化

科技巨頭紛紛下場

2025年11月2日，SpaceX 獵鷹9號火箭（B1091）發射，將美國初創公司 Starcloud 的 首顆試驗衛星送入軌道。

這顆60公斤重的小衛星搭載了英偉達H100 GPU，算力達2000TFLOPS（每秒2000萬億次運算），是國際空間站計算能力的100倍。

谷歌隨后也發布「逐日者計劃」（Project Suncatcher），擬于2027年發射81顆搭載TPU的衛星。

可以看到，美國的AI芯片巨頭正在利用其地面技術生態，向太空迅速進軍。

在這個天基算力聯盟中：

• 英偉達憑借其成熟的GPU產品生態，試圖將AI芯片市場延伸至太空；
• 谷歌通過與Starcloud合作部署特制版Gemini大模型，試圖將AI應用市場延伸至太空；
• 馬斯克的星鏈星座則以2.3萬顆衛星組成的通信網絡，構建起太空數據傳輸的「高速公路」。

這一切都指向一個戰略意圖：

美國正在打造「芯片—算力—應用」的太空生態閉環，試圖復制其在互聯網時代的先發優勢。

算力上天的戰略博弈

軌道資源枯竭倒計時，中美爭奪太空計算「規則」制定權。

為什么科技巨頭們都如此重視天基計算？

說白了，這不是一場「科技公司間的競爭」，而是一場全球性的戰略對抗。

為什么科技巨頭們都在搶占先發位置？

因為有三樣東西非常稀缺：

1. 軌道資源

地球近地軌道僅能容納約6萬至10萬顆衛星。

國際電信聯盟規定，衛星使用的軌道和頻譜資源遵循「先到先得」原則，星座申報后7年內必須發射首顆衛星，14年內要完成全部部署。

美國的「星鏈」申請了4.2萬顆衛星的頻譜，目前在軌衛星超過8000顆，已搶得先機。

星座組網就像一場激烈的搶座位游戲，晚到者可能無座可坐。

2. 標準制定權

誰制定標準，誰掌控產業鏈。

未來太空算力的標準，比如數據格式、算力協議、星間通信協議等，都可能成為「太空秩序的根基」。

3. 數據主權

衛星拍到的地球數據、軌道上運行的模型參數、太空云服務的隱私規范，等等，都會關系到未來國家的安全。

所有這些，可以用一句話進行總結：

太空算力競賽，就是21世紀的「新大航海」。

中國公司啟動「天算計劃」

與此同時，中國的團隊也在行動。

• 之江實驗室主導構建的整軌互聯太空計算星座，計劃建成千星規模的天基智能計算基礎設施，于2025年5月14日在酒泉衛星發射中心發射了首批12顆計算衛星，標志著我國首個整軌互聯太空計算星座進入組網階段；
• 中國科學院計算技術研究所已成功研制單節點POPS級的星載計算機，首次構建了基于國產高性能大算力芯片上天的技術體系；武漢大學牽頭研制了「東方慧眼」智能遙感星座，采用「光學+雷達+高光譜」協同觀測體系，突破星上智能處理、圖像高效壓縮等核心技術；
• 中國科學院空天信息創新研究院與鵬城實驗室合作，推出「空天·靈眸」3.0 版，這是全球首個百億參數級空天一體基礎大模型，可用于多模態遙感數據解譯。

此外，中國的企業在天基計算的賽道上也開始了發力，目前有一家潛心攻關天基計算的先行者——中科天算。

作為中國最早一批從事「天基計算」的團隊，他們不僅人才濟濟，而且相關技術攻關也得到了多位遙感、計算機體系結構、芯片領域的院士和杰青的指導。

• 公司核心成員來自中國科學院計算技術研究所、航天部門、之江實驗室等優勢單位；
• CEO深度參與我國多套衛星互聯網系統設計論證、標準設計，裝備研制等；
• 總工程師曾任多個衛星型號主任設計師、副總師、總師，CTO從事航天電子產品研發近20年，參與過20余顆低軌衛星研制任務。

值得一提的是，中科天算不僅具有「互聯網」和「航天」兩方面的基因，而且既傳承著地面超算的成功經驗，也繼承了航天工程的嚴謹作風。

他們致力于突破「超算上天」、「Al for Space」核心技術，并建立了智能計算軟硬件系統與應用服務生態，是國內領先的高可靠、高性能、低功耗、低成本智能計算軟硬件系統及解決方案提供商。

簡單而言，他們的目標不是把一張顯卡送上軌道，而是「在軌建機房」，「太空云計算」——

在太空建一個超算中心，讓通導遙應用全部「在軌完成」。

聽起來夸張？

實際上，從AI計算剛剛起步的2019年，他們就開始了行動，目前已經完成了太空智能計算的多項關鍵技術突破。

1. AU 1000： 首臺多卡嵌入式星載AI計算機

2019年開始研發，2022年成功上天的這臺設備，有三個關鍵成就：

• 使用國產AI芯片突破32 TOPS
• 解決星上高可靠計算
• 支撐實時遙感分析

它所解決的，是「太空能不能穩定跑AI算力」問題。

2. AU 1000-3：分布式AI算力協同計算機群

2021年開始研發，2023年成功上天的這臺設備，第一次讓衛星之間像地面服務器一樣互相協作。

它所解決的，是三機協同，讓衛星組成「在軌分布式機群」。

3. 研發天基大模型，上注實現在軌部署

團隊24年自研了斷點續傳技術，并通過15圈上注，實現天基大模型在軌部署，讓一個大模型真正做到：

• 星地動態上注
• 在軌部署與更新
• 穩定推理與決策

模型具備圖像解析、語義交互、多模態能力，形成「太空智能決策鏈」：

感知→分析→判定→決策→行動

構建太空超算的三大支柱

能源、算力與通信

上述過硬的研發履歷，給了中科天算的研發團隊信心去完成更大的挑戰。

在公司成立的時候，他們就有一個遠大的目標。

中科天算在接受采訪時表示：

借助于天基寬帶網絡的建設，「超算上天」將大大助力天基特有信息融合產生的價值屬性，推動太空服務邁入「太空AI」時代，提升天基互聯網的應用能力，為商業閉環提供重要支點。

他們把這一目標詳細設計成「天算計劃」：在太陽同步軌道部署模塊化、可擴展的太空超算中心。

這一系統由能源艙、算力艙、通信艙三大模塊構成，通過協同設計突破空間環境約束，實現「超算上天」的藍圖。

具體思路是：

1. 能源艙：太空超算的「綠色心臟」

• 技術突破：采用柔性光伏陣列與模塊化儲能系統，總功率超100MW。光伏板以折疊發射、太空自主展開的方式部署，結合高效能源管理算法，動態調節能源分配，應對太空輻照波動。
• 可持續性設計：借鑒地面綠電算力融合經驗，利用太空太陽能實現零碳供能，顯著降低對地面能源的依賴。儲能裝置采用高循環壽命固態電池，支持超算中心在軌道陰影區持續運行。

2. 算力艙：智能計算的「太空大腦」

• 國產化算力集群：集成萬張高性能計算卡，總算力達10 EOPS（即每秒一千億億次運算），支持模塊化在軌組裝與故障冗余替換。計算卡采用抗輻射加固設計，應對太空高能粒子環境。
• 能效優化：創新液冷與輻射協同散熱技術，解決太空真空環境高密度算力的溫控難題。

3. 通信艙：天基信息網絡的「神經中樞」

• 激光織網架構：由100+臺高功率激光通信器構成星間鏈路，總帶寬10 Tbps，支持星地雙向通信與星間分布式廣播。
• 多協議兼容性：適配國內主流衛星通信標準，實現與地面6G網絡、深空探測器的無縫對接。

2026年，中科天算將實現首個GPU超算節點上天，「天算計劃」將逐步驗證能源艙在軌展開、算力艙卡群熱控、通信艙激光組網等關鍵技術。

太空超算的生存法則

破解輻射與散熱雙難題

除了高昂的發射成本，太空超算中心的建設需直面兩大核心技術挑戰：宇宙輻射殺機與真空散熱困局。

這是中國公司和馬斯克、黃仁勛等美國巨頭們所面臨的共同困難。

1. 輻射防護：芯片的「隱形戰場」

在太空中，高能粒子不僅會引發數據的「瞬態翻轉」（單粒子效應），還會導致芯片的「永久衰變」（總劑量效應）。

對此，「天算計劃」的算力艙通過國產芯片的抗輻射設計+動態模塊備份+糾錯算法，實現了系統級抗輻照能力。

2. 真空散熱：從「風冷失效」到「流體革命」

散熱是地面超算運行的關鍵環節。

太空環境沒有空氣對流，傳統的風冷散熱方式完全失效，散熱問題成為超算上天面臨的另一大挑戰。

GPU等大算力器件的功耗極高，容易造成熱量局部堆積，導致器件故障、老化甚至損壞。

以Starcloud-1中搭載的H100-PCIE為例，其芯片面積約為814 mm2，功耗以350 W計算，熱流密度約43.0 W/cm2。

下表中列出了常見的太空導熱方法，GPU芯片熱流密度遠超常規太空散熱技術極限。

太空超算開啟全域賦能新紀元

太空超算作為人類計算能力的太空延伸，正通過重構數據處理范式、突破能源與散熱桎梏、重塑全球算力格局。

馬斯克表示：「隨著星艦的問世，大規模部署太陽能人工智能衛星的道路終于得以開辟。這也是我所認為的，唯一一條能夠實現每年1太瓦（1TW）人工智能算力部署的路徑。」

如中科天算這樣的中國創業者們也正在沿著「隨著AI上天、超算上天，天數天網天算的有機融合，將成為未來太空經濟發展的重要支點」的目標前行。

在這場「算力殖民」與「數字主權」的博弈中，一個關鍵共識正在形成——太空超算的終極競爭不在于技術參數，而在于能否構建開放、安全、可持續的生態系統。

當算力突破大氣層，人類正站在數字文明的新起點。

這場太空超算競賽的終局，或許將決定未來百年哪個國家能真正掌握「數字命運共同體」的主導權。