近年來，我國加強人工智能科技創新，積極推進“人工智能+”行動，智能經濟核心產業規模已經超過萬億元，“中國智造”已成為中國式現代化的又一亮麗名片。今起，本版推出系列報道，關注人工智能(AI)賦能千行百業的實踐。

——編 者

在地面用人類自然語言向智能體發出指令，調用天基衛星上的大模型進行推理，通過星地鏈路傳輸命令，操控地面的具身智能機器人執行動作……今年，國星宇航聯合上海交通大學完成通過太空算力操控地面機器人的驗證。

太空算力，這個將數據中心搬上太空的顛覆性構想，正從科幻走向現實。為什么要發展太空算力?將數據中心搬上太空需要哪些技術突破?我國發展太空算力的路徑與規劃是什么?目前正處在何種階段?記者采訪了相關產業鏈企業和專家。

發展太空算力，三重驅動下的戰略抉擇

“90%的遙感衛星在天上是空轉的。”中國科學院院士、清華大學教授陸建華認為這是傳統“天數地算”模式的痛點。長期以來，衛星數據遵循“先拍攝、再回傳、后處理”的地面處理模式，一次完整的遙感數據獲取往往需要數小時。而在森林防火、洪澇災害、海洋維權等場景中，時效性就是生命線。

那么，為什么不能“天數天算”，甚至是“地數天算”呢?實現這一切，都離不開太空算力建設。

“太空算力是依托空間技術，通過在軌部署計算系統、數據存儲系統及高速數據互聯設施，構建集算力、存力、運力于一體的空間信息基礎設施。”中國信息通信研究院總工程師何寶宏說，從“天數天算”到“地數天算”，再到未來的“天基主算”，太空算力正在開辟算力發展的新領域。

太空算力的提出，源于三重迫切需求。

第一重是算力需求爆發與能源瓶頸的矛盾日益尖銳。中國信息通信研究院云計算與大數據研究所總工程師郭亮介紹，生成式人工智能大模型對算力的渴求呈指數級增長。據中國信息通信研究院數據，2025年中國數據中心耗電量已達1960億千瓦時。地面數據中心正面臨能耗緊缺、散熱成本高昂和土地資源限制的三重擠壓。太空算力可以利用太陽能不間斷供電，為破解這一困局提供了全新思路。

第二重是數據處理的時效性要求正在倒逼變革。“傳統的衛星數據下傳需要幾個小時，現在通過星上AI處理，僅需幾分鐘即可將關鍵目標信息直傳地面。”北京郵電大學計算機學院院長王尚廣介紹，其團隊研發的天算星座已實現這一突破。在應急救災場景中，這意味著從“災后救援”到“災前預警”的轉變。

第三重是太空軌道和頻譜的不可再生性，正在推動各國搶占戰略制高點。工業和信息化部信息通信發展司副司長趙策認為，“太空算力已成為大國科技博弈的關鍵領域。”在這一背景下，發展太空算力不僅是產業選擇，更是維護國家數字主權的必然。

從單星驗證到生態構建，太空算力產業處于黃金起步期

“從技術演進和產業規模來看，太空算力的發展可以劃分為三個階段。”郭亮介紹。第一階段是單星計算，即在單顆衛星上搭載具備一定算力的AI計算模塊，對遙感圖像進行初步篩選、去云處理或目標識別，將有效數據傳回地面。第二階段是星座組網，依托星間鏈路，將多顆衛星連接成一個太空局域網。單星算力不足時，可以調用鄰近衛星的閑置算力，實現任務的分布式處理和星間資源動態調度。第三階段是算力星網，在太空中部署專用的大型算力節點，形成太空算力集群，實現天地算力無縫融合，直接為地面終端、深空探測器甚至其他航天器提供強大的算網服務。

太空算力的發展，在每個階段都有必須跨越的關鍵技術門檻。單星計算階段需要突破芯片抗輻射、真空環境散熱等難題，還要滿足衛星嚴苛的體積、重量、功耗和成本要求;星座組網階段要突破高速星間鏈路技術、搭建太空網絡協議與操作系統等;算力星網階段則要突破超大質量發射與在軌組裝運維難題。

我國太空算力產業已經從理論探索邁入實質性的在軌驗證與初步組網階段。

——技術驗證實現從“0”到“1”的突破。我國已實現多星在軌測試，成功發射了多顆搭載邊緣計算載荷的試驗衛星，驗證了商用器件在軌應用的可行性。此外，我國還實現了星間鏈路打通，自研激光星間鏈路技術已在多顆衛星上完成高速傳輸驗證。

——星座部署進入密集發射期。“千帆星座”等低軌寬帶星座開啟常態化發射，新一代衛星普遍預留算力載荷空間，“通導遙一體化”初步實現。國星宇航發布“星算計劃”，規劃發射2800顆計算衛星組網。銀河航天已完成40余顆衛星發射入軌，正在研發面向太空算力的第三代衛星平臺。

——產業鏈協同生態初步形成。太空算力專業委員會、北京太空智算研究院成立，北京太空算力創新中心揭牌。太空算力關鍵共性技術攻關榜單發布了十大重點攻關項目，藍箭航天、銀河航天、中興通訊、京東方等10余家龍頭企業共同揭榜，涵蓋衛星平臺、芯片、載荷、組網、軟件、應用等全產業鏈環節。

——應用場景從“能用”邁向“好用”。太空算力在消費端與行業端的商業落地初見成效。在森林防火、洪澇災害等應急場景中，結合星上算力的遙感數據能夠實現“分鐘級”的災情下發，初步形成商業閉環。

依托制造業基礎和內需市場，探索發展模式

“太空算力該搞是有共識的，但是怎么搞還在探索。”陸建華認為。

“我國的優勢在于集中力量辦大事的全產業鏈協作，是‘國家隊筑底+民營企業補充’的中國特色模式。”郭亮說，我國正依托強大的制造業基礎和內需市場，走出一條“通信、導航、遙感、算力”深度融合的多功能星座道路。

“我國太空算力發展也面臨著諸多挑戰。”郭亮說，首先是發射能力與成本。這是制約我國太空算力節點大規模部署的關鍵物理瓶頸。其次是高性能宇航級芯片。在高端抗輻射AI芯片、星載高性能處理器方面仍有代差，部分核心元器件面臨“卡脖子”風險。第三是網絡協議與生態架構。算力星網的成功搭建需要有統一的太空算力網絡標準承載。

中國擁有完整的航天硬件制造供應鏈，從太陽能帆板、電池、天線到衛星平臺，具備極強的成本控制和大規模量產潛力。5G/6G、天地一體化信息網絡的理論研究和地面基站產業優勢，為太空算力與地面算力協同提供了堅實基礎。

更重要的是，中國擁有龐大的應用場景和內需市場。智慧城市、環境監測、遠洋航運、應急救援等領域存在巨大需求，為太空算力提供了豐富的“試驗田”。“我們要以應用場景牽引技術發展。”何寶宏說。

聚焦太空算力產業發展，趙策認為要強化協同聯動，健全政策體系和機制保障;強化創新驅動，加快技術攻關和工程驗證;強化應用牽引，培育應用場景和服務模式。