在太空中建造數(shù)據(jù)中心,，這個(gè)曾經(jīng)只存在于科幻小說(shuō)中的概念,，如今正逐步走向現(xiàn)實(shí),。我國(guó)上月成功發(fā)射全球首個(gè)“太空計(jì)算星座”,，隨后美國(guó)初創(chuàng)公司Starcloud計(jì)劃在今年8月將一顆冰箱大小的衛(wèi)星送入太空,，這將是第一顆搭載英偉達(dá)H100芯片的衛(wèi)星,。

隨著AI技術(shù)的爆炸式發(fā)展,，數(shù)據(jù)中心對(duì)電力的需求正以前所未有的速度增長(zhǎng),。根據(jù)美國(guó)能源部的報(bào)告,，預(yù)計(jì)到2028年，美國(guó)數(shù)據(jù)中心的用電量將從2023年的4.4%上升至12%,。隨著全球?qū)μ寂欧诺年P(guān)注度提升,，電力成本上漲，以及AI模型算力需求曲線的陡升,，傳統(tǒng)能源模式已顯疲態(tài),。微軟、亞馬遜,、谷歌和Meta正加大對(duì)核能,、地?zé)岬刃滦颓鍧嵞茉吹耐度?，力圖滿足未來(lái)數(shù)據(jù)中心的電力需求。然而,，即便如此,，能源瓶頸依舊難解。

當(dāng)?shù)厍螂y以承受指數(shù)級(jí)算力需求時(shí),，越來(lái)越多的公司和投資者把目光投向了更高處——36000公里之外的軌道空間,。軌道上的太陽(yáng)能可以全天候、不間斷供應(yīng),，理論上可以徹底擺脫地面能源系統(tǒng)對(duì)化石燃料的依賴,。雖然Starcloud計(jì)劃在今年8月發(fā)射的軌道數(shù)據(jù)中心耗電量?jī)H為1千瓦，計(jì)算能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于地面的巨型數(shù)據(jù)中心,，僅能運(yùn)行谷歌Gemini或OpenAI GPT的簡(jiǎn)化版本,，但它仍將成為軌道上最強(qiáng)大的計(jì)算機(jī)，其性能是現(xiàn)有國(guó)際空間站和其他衛(wèi)星計(jì)算能力的100倍,。

Starcloud的目標(biāo)是在太空中建設(shè)首個(gè)千兆瓦級(jí)別的數(shù)據(jù)中心,，由4平方千米的大型太陽(yáng)能電池陣供電，托架上裝滿AI芯片,。該數(shù)據(jù)中心將使用激光與現(xiàn)有的衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)星座（如SpaceX的Starlink和亞馬遜的Kuiper）進(jìn)行通信,，這些星座將與地球之間傳輸數(shù)據(jù)。Starcloud已獲得Y Combinator孵化器2100萬(wàn)美元投資,，并計(jì)劃通過(guò)分階段發(fā)射,，逐步實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。創(chuàng)始人菲利普·約翰斯頓透露,，已與軟銀等潛在大額投資方展開(kāi)洽談,，未來(lái)將尋求進(jìn)一步融資以實(shí)現(xiàn)5千兆瓦級(jí)軌道數(shù)據(jù)中心目標(biāo)。他坦言,，若能獲得無(wú)限資源,，該目標(biāo)在5年內(nèi)可實(shí)現(xiàn)。

另一家美國(guó)新興商業(yè)空間站開(kāi)發(fā)商Axiom公司則計(jì)劃在今年年底前發(fā)射兩個(gè)軌道數(shù)據(jù)中心節(jié)點(diǎn),，這些節(jié)點(diǎn)使用CPU和GPU芯片,，能夠運(yùn)行簡(jiǎn)化版本的AI模型，將服務(wù)于軍事和商業(yè)通信客戶,。Axiom目標(biāo)到2030年把數(shù)據(jù)中心規(guī)模擴(kuò)大到100千瓦,。包括谷歌前首席執(zhí)行官埃里克·施密特、亞馬遜集團(tuán)創(chuàng)始人杰夫·貝索斯等科技億萬(wàn)富豪也在關(guān)注該領(lǐng)域,。施密特在今年4月購(gòu)買了一家火箭公司Relativity Space的控股權(quán),，目的是將數(shù)據(jù)中心送入軌道。杰夫·貝索斯的動(dòng)機(jī)則更為宏大,。他在創(chuàng)辦火箭公司“藍(lán)色起源”時(shí)就表達(dá)過(guò)希望將高污染工業(yè)遷出地球,，建設(shè)太空產(chǎn)業(yè)帶,。數(shù)據(jù)中心正是他認(rèn)為屬于太空的長(zhǎng)期產(chǎn)業(yè)之一。

美國(guó)國(guó)會(huì)部分議員已將軌道數(shù)據(jù)中心納入戰(zhàn)略討論,。參議員邁克·勞茲在山谷論壇公開(kāi)表示,，美國(guó)必須考慮在太空建立數(shù)據(jù)中心。當(dāng)時(shí)就坐在勞茲旁邊的AI初創(chuàng)公司Anthropic聯(lián)合創(chuàng)始人杰克·克拉克回應(yīng)道：“你聽(tīng)起來(lái)一點(diǎn)都不瘋狂,。我們非常喜歡把計(jì)算機(jī)放在太空中,。”

事實(shí)上,，軌道數(shù)據(jù)中心并非美國(guó)獨(dú)享的技術(shù)夢(mèng)想,。我國(guó)已在今年5月14日成功發(fā)射三體計(jì)算星座的首批12顆計(jì)算衛(wèi)星。作為全球首個(gè)太空計(jì)算星座,，三體計(jì)算星座搭載了80億參數(shù)的天基模型,，能夠?qū)崿F(xiàn)整軌衛(wèi)星互聯(lián)，并計(jì)劃建成千星規(guī)模的太空計(jì)算基礎(chǔ)設(shè)施,。歐盟委員會(huì)曾委托Thales Alenia Space進(jìn)行軌道數(shù)據(jù)中心可行性評(píng)估,，結(jié)論積極，預(yù)計(jì)2030年前設(shè)計(jì)出一個(gè)50千瓦的軌道數(shù)據(jù)中心概念驗(yàn)證,。與此同時(shí),，歐洲航天局也在研究能否開(kāi)發(fā)類似星艦的新型火箭專為軌道數(shù)據(jù)中心服務(wù)。

然而,，將數(shù)據(jù)中心置于太空并非易事,。一系列的技術(shù)與經(jīng)濟(jì)挑戰(zhàn)亟待解決,。首先是輻射問(wèn)題,。軌道上的太陽(yáng)耀斑、宇宙射線和地磁輻射可能對(duì)高密度AI芯片造成損傷,，需采取額外的屏蔽和冗余設(shè)計(jì),，這將增加設(shè)備重量并推高發(fā)射成本。其次,，空間碎片碰撞風(fēng)險(xiǎn)高,，需持續(xù)監(jiān)控并機(jī)動(dòng)規(guī)避。散熱問(wèn)題尤為棘手,。盡管太空環(huán)境寒冷,，但計(jì)算芯片的廢熱無(wú)法通過(guò)對(duì)流散出，只能依靠大型散熱器輻射熱量,。NASA前局長(zhǎng)丹·戈?duì)柖」浪悖?00千瓦數(shù)據(jù)中心需配備網(wǎng)球場(chǎng)大小的散熱器,，而兆瓦級(jí)數(shù)據(jù)中心的散熱需求更是呈數(shù)量級(jí)增長(zhǎng)。此外,，維護(hù)難度大,，軌道上的設(shè)備一旦出現(xiàn)故障,，維修成本極高。

發(fā)射成本同樣是一道門檻,。以目前SpaceX的獵鷹9號(hào)火箭為例,，完整預(yù)定一次發(fā)射費(fèi)用約為7000萬(wàn)美元，尚不足以將未來(lái)預(yù)期中重達(dá)數(shù)百噸的軌道數(shù)據(jù)中心送入太空,。Starcloud估算,，一個(gè)40兆瓦的數(shù)據(jù)中心未來(lái)發(fā)射成本約需2000萬(wàn)美元，相較地面建設(shè)的數(shù)億美元仍具優(yōu)勢(shì),，但前提是發(fā)射價(jià)格需持續(xù)下降,。好消息是，SpaceX的新一代星艦與Blue Origin的新格倫等重型火箭正加緊測(cè)試,，這將為未來(lái)大規(guī)模發(fā)射軌道數(shù)據(jù)中心提供可行路徑,。

盡管業(yè)內(nèi)普遍認(rèn)為，大規(guī)模軌道數(shù)據(jù)中心仍需5-10年才能成形,，但初期應(yīng)用市場(chǎng)已浮現(xiàn),。太空業(yè)務(wù)本身的客戶——?dú)庀蟊O(jiān)測(cè)、災(zāi)害預(yù)警,、氣候變化研究,、航天器跟蹤等領(lǐng)域——可直接受益于軌道計(jì)算能力，減少數(shù)據(jù)傳輸延遲,，提高處理效率,。美國(guó)軍方同樣對(duì)軌道計(jì)算表現(xiàn)出濃厚興趣，擬用于增強(qiáng)天基偵察,、通信與未來(lái)武器系統(tǒng)的能力,。商業(yè)層面，亞馬遜的Kuiper,、SpaceX的Starlink等已有星座項(xiàng)目未來(lái)可逐步疊加計(jì)算能力,，提供太空計(jì)算服務(wù)。但目前來(lái)看,，軌道數(shù)據(jù)中心距離替代地面AWS,、Azure等云計(jì)算平臺(tái)尚有巨大差距。