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马斯克的SpaceX首次揭晓太空数据中心——将耗费美国人数十亿美元
2025年10月31日,埃隆·马斯克宣布SpaceX将利用Starlink V3卫星在太空中部署数据中心。这位亿万富翁CEO表示,这些轨道设施将利用卫星中已经内置的高速激光链接。
这标志着从互联网服务向云计算基础设施的重大扩展,可能会改变美国处理人工智能任务的方式。
背后的技术
Starlink V3卫星的下载能力将达到每秒1太比特——是当前型号的10倍。每颗卫星重约2000千克,需要SpaceX巨型的星际飞船进行部署。
这些卫星配备了每秒200千比特的光学星际激光链接,形成了一个能够支持数据中心运营的太空网状网络。
为什么选择太空?
太空中的数据中心将能获取无限的太阳能,且不再需要水冷却。在地球上,数据中心每天消耗多达500万加仑的水,并面临日益增加的地方反对。
到2030年,美国的数据中心将需要78吉瓦的电力——是目前消费的两倍多——这使得替代方案越来越受欢迎。
与人工智能的联系
人工智能的快速发展推动了这一倡议。仅训练GPT-4就需要30兆瓦的电力,而OpenAI的最新项目设想了多吉瓦的数据中心。一次ChatGPT查询的能耗是一次谷歌搜索的十倍多。
每天在多个人工智能平台上进行数百万次查询,太空基础设施可能成为应对地面需求不可持续的潜在解决方案。
十亿美元的难题
自成立以来,SpaceX 已获得超过 38 亿美元的政府合同、贷款、补贴和税收抵免。NASA 和国防部占据了大部分——分别为 149 亿美元和 76 亿美元。
未来几年,SpaceX 可能会获得额外的 118 亿美元的持续合同。太空数据中心将需要大量投资,尽管具体的资金来源仍不明确。
对政府的依赖
在 2020 年,政府合同占 SpaceX 总收入的 84%。该公司已成为美国国家安全的重要支柱,发射间谍卫星并维护关键通信基础设施。
NASA 行政局长比尔·尼尔森作证称,SpaceX 的价格竞争为纳税人节省了 400 亿美元的军事太空发射费用,但这种主导地位引发了人们对依赖单一供应商的担忧。
加入太空竞赛
SpaceX 不是唯一有这种愿景的公司。亚马逊创始人杰夫·贝索斯预测,在 10-20 年内将出现千兆瓦级的太空数据中心。前谷歌首席执行官埃里克·施密特收购了 Relativity Space,以追求轨道计算。
初创公司 Starcloud 于 2025 年 11 月 2 日发射了一颗搭载 Nvidia H100 GPU 的测试卫星,声称未来的太空设施可能会比地面选项便宜十倍。
环境承诺
支持者声称,太空数据中心相比于化石燃料驱动的地面设施,能够减少十倍的碳排放。太空的真空环境提供了自然冷却,太阳能电池板在没有天气干扰的情况下全天候运行。
欧洲研究联盟 ASCEND 旨在在 2050 年之前安装 1 千兆瓦的太空数据中心容量,以助力实现碳中和目标。
环境担忧
批评者警告称,燃烧卫星会造成空气污染。Starlink 卫星目前已经占据了重返地球的太空垃圾的 40%,每天超过 500 公斤。
当卫星燃烧时,它们释放铝氧化物,可能会耗损臭氧层,改变地球反射热量的能力。科学家们担心随着数千颗卫星的发射,可能会出现不可预见的后果。
太空垃圾危机
目前每天有一到两颗 Starlink 卫星坠落到地球,预计随着星座的扩展,这一数字将增加到每天五颗。
预计将有来自各公司的 30,000 颗低地球轨道卫星,加上来自中国系统的 20,000 颗,专家们担心会出现“凯斯勒综合症”:一系列碰撞引发的连锁反应,产生如此多的垃圾,以至于太空操作变得不可能。
成本挑战
将基础设施发射到太空的成本高达每公斤数千美元。太空中的数据中心不仅需要计算设备,还需要保护结构、电力系统和冷却基础设施,这些都会增加重量和复杂性。
辐射耐受处理器的成本为每个 20 万美元,而地球上的同类产品仅为 300 美元。仅发射 2,500 个服务器机架的费用就可能超过 18 亿美元。
技术障碍
目前的数据中心技术并未针对太空的恶劣环境进行设计。极端温度、宇宙辐射、微流星体撞击和太阳耀斑威胁着敏感的电子设备。
在无重力环境下进行冷却面临独特的挑战。远程维修极其困难——重大硬件故障可能需要昂贵的人力维修,或者导致数月的停机时间。机器人组装技术尚未发展到所需的规模。
Starlink V3 规格
每颗 V3 卫星提供每秒超过 1 太比特的下行带宽和 200 吉比特的上行带宽——这是一个 24 倍的提升。SpaceX 的星舰每次任务可以发射 100-120 颗卫星,每次发射增加 60 太比特的网络容量——是猎鹰 9 号发射的 20 倍。
这些卫星在 525 到 535 公里的高度运行,延迟低于 20 毫秒,能够支持互联网和计算任务。
国家安全影响
SpaceX 在太空基础设施中的主导地位造成了国家安全依赖。该公司根据一项价值 18 亿美元的机密合同为国家侦察局开发间谍卫星。SpaceX 将获得 20 亿美元用于特朗普总统的“金顶”导弹防御项目。
如果太空数据中心存储敏感的政府或军事数据,网络安全漏洞的风险将大幅增加。
政治争议
最近,马斯克和政治领导人之间的紧张关系引发了对合同稳定性的担忧。2025 年 6 月,白宫在公开分歧后下令审查 SpaceX 的 220 亿美元联邦合同。官员们得出结论,大多数合同“太重要”而无法取消。
这一情况凸显了个人关系可能如何影响关键的国家基础设施决策。
避税问题
尽管政府的收入高达数十亿,SpaceX 可能支付的联邦所得税微乎其微。内部文件显示,该公司到 2021 年累计了 54 亿美元的税收损失,这些损失可以无限期抵消未来的应税收入,这要归功于 2017 年税法的变化。
税务专家指出,这真是讽刺:一家严重依赖纳税人资金的公司,可能在税收上几乎没有贡献,而其创始人却在主导政府的削减开支工作。
基础设施投资要求
美国电网需要大约7200亿美元的升级,以支持到2030年日益增长的数据中心需求。输电项目需要数年时间来获得许可和建设,这可能会造成瓶颈。
基于空间的解决方案并不能解决这些挑战——地面站仍然需要庞大的电力基础设施来与轨道设施进行通信,并分发处理过的数据。发射设施也需要显著扩展,以提高部署节奏。
时间表和现实检查
马斯克在2025年10月31日表示,SpaceX‘会和Starlink V3卫星一起实现这个目标’。然而,具体的时间表和实施规模尚未披露。
V3卫星可能在2026年初开始发射,但完整的数据中心能力需要额外的发展。行业专家表示,数据中心规模的空间基础设施的常规部署‘仍然需要几十年’。早期测试将决定可行性。
替代声音
尽管有乐观的预测,怀疑者仍然质疑其经济可行性。伦敦大学学院研究员多梅尼科·维奇南扎指出,“大规模将数据中心迁移到太空仍然有点像是登月计划。”批评者指出,工程障碍‘被严重低估’。
与此同时,地下数据中心、核能设施和效率提升提供了更为直接、经过验证的替代方案,无需轨道部署。
接下来会发生什么
SpaceX与Starlink V3的演示能力将证明或否定这一概念的可行性。国会监督、监管框架和公众辩论将决定空间数据基础设施是否获得发展支持。
结果取决于能否在成本、环境和安全问题上取得技术突破。空间数据中心是否能成为现实,还是仅仅停留在理想阶段,取决于能否解决重大技术和财务挑战。
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