网易首页 > 网易号 > 正文 申请入驻

硅基生命奔向星辰:深度拆解“太空算力”的狂想与现实

0
分享至


周一 · 知古通今 | 周二 · 牧夫专栏

周三 · 视频天象 | 周四 · 观测指南

周五 · 深空探测 | 周六 · 茶余星话 | 周日 · 太空探索

作者:刘慧

校译:牧夫天文校对组

后台:王启儒

太空算力(Space Computing / Orbital Computing)是地面算力的一种备份,当地面数据中心和网络发生状况时,太空算力可以作为应急算力补充。

太空算力不是简单地把地面机房搬到太空,而是直接把抗辐射芯片、存储模块、小型计算单元部署到每一颗在轨卫星上,再通过成百上千颗卫星组网,让整个近地轨道形成一张分布式的算力网络,在地球轨道上构建集计算、存储、网络于一体的空间信息基础设施。


1

从“天数地算”到“天地一体”

太空算力,工作模式直接升级为“天数天算”或“天基主算”。卫星在捕获数据的瞬间,直接在轨利用自带的 AI 芯片完成目标识别、气象分析或情报提取。

由于星地数传带宽如同“小水管”,海量原始遥感数据往往要延迟数小时甚至数天才能在地面处理完毕。


更前沿的设想是“地数天算”:当地面算力因电网过载或灾害瘫痪时,将地面数据反向传输给高空由太阳能永续驱动的卫星群进行计算。

2

太空算力的优势

•天然的“超级冷库”:地面算力中心是名副其实的“吞水巨兽”和加热器,40% 的电能都耗费在散热上。而太空中部分区域的背景温度逼近绝对零度(约 -270℃),形成了天然的液氮级冷却池,散热效率极高且完全不消耗地面的宝贵水资源。

•无限续航的能源供给:地面数据中心正饱受能耗和电网限制。而在太空中,太阳能发电效率是地面的数倍,不仅没有大气层阻挡、不受昼夜交替和天气影响,其自供电系统的边际发电成本甚至比地面发达经济体低 20 至 80 倍。

•延迟的“物理外挂”:对于海啸、山火、地质灾害等应急场景,原始数据下载动辄数小时。太空算力可在轨进行数据“瘦身”,直接过滤掉 90% 的废片(如云层遮挡),仅将几 KB 的核心结论秒级推送至地面,实现真正的实时响应。

•无盲区的全球算力网络:地面光纤再发达,面对占比 70% 的海洋和 95% 的网络盲区也无能为力。太空低轨星座的算力可以无死角覆盖无人区、极地与远洋,为全球智能终端提供全域协同。


3

太空算力的挑战

•单粒子效应与高能辐射(Radiation):太空中充斥着银河宇宙线和太阳高能粒子。当它们穿过高速计算的纳米芯片时,会引发“单粒子翻转”(SEU),让内存中的“0”变成“1”,导致系统直接崩溃,甚至遭遇“单粒子烧毁”彻底报废。地面可以用铅板阻挡,但卫星对重量极其敏感。当前业界正在走两条路:一是传统的宇航级抗辐照芯片(代价是工艺落后、算力极低);二是利用地面成熟的消费级 GPU(如 NVIDIA Jetson 系列或定制 Space-1 模块),通过在软件层做“三模冗余容错设计”(三个核心算同一道题,少数服从多数)来强行抵抗辐射。

•真空中的“热隔离”挑战(Thermal Management):太空中是绝对真空,这意味着没有空气对流。地面的风扇、水冷在太空中统统失效,芯片产生的热量积聚在内部无法通过传导散发,只能依靠效率极低的热辐射。一旦芯片火力全开,局部热流密度飙升,芯片会瞬间烧毁。目前,科学家们正在研发专为太空极端热循环设计的钙钛矿-硅叠层电池,以及超大面积的辐射散热翼板。

•割裂的“太空云原生”软件生态(Software Ecosystem):地面的云计算生态(如 Kubernetes、Docker、大模型分布式训练)是建立在“光纤直连、高宽带、永不掉线”的假设之上的。而太空中的卫星处于高速运动中,星间激光链路和星地通信随时可能因轨道切换或天气出现断续(延迟和丢包严重)。如何在网络拓扑结构高频变动的太空环境中,构建一套高弹性的“太空云原生操作系统”,并让地面的开发者无缝调用,是当前软件工程界的难题。

太空算力正在经历类似早期地面云计算的发展轨迹。当前我们正处于散热与工程难题的集中攻克期(2026年)。随着星舰等重型火箭实现每年上百次的常态化高频发射,预计到 2030 年代初,太空算力的成本将逼近地面;而到 2040 年左右,太空与地面的平准化算力成本(LCOC)将真正迎来平价拐点。




责任编辑:王启儒

牧夫新媒体编辑部

『天文湿刻』 牧夫出品

微信号:astronomycn


——The End——

特别声明:以上内容(如有图片或视频亦包括在内)为自媒体平台“网易号”用户上传并发布,本平台仅提供信息存储服务。

Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.

相关推荐
热点推荐
付辛博三角恋实锤,王靓雅晒聊天记录,颖儿5字回应

付辛博三角恋实锤,王靓雅晒聊天记录,颖儿5字回应

手工制作阿歼
2026-07-29 10:17:29
对于今天周四后A股,我只说3点:第一,3878点或将成为一个高峰?

对于今天周四后A股,我只说3点:第一,3878点或将成为一个高峰?

股侠指北针
2026-07-30 07:51:18
中国电磁炮专家,竟然是美国间谍,出卖大量情报,让国家损失惨重

中国电磁炮专家,竟然是美国间谍,出卖大量情报,让国家损失惨重

观察者小海风
2026-07-30 00:47:55
黄渤的尴尬折射多少演员的无奈:时代抛弃你时,连招呼都不会打

黄渤的尴尬折射多少演员的无奈:时代抛弃你时,连招呼都不会打

八卦南风
2026-07-29 17:57:53
7月29日职工养老金调整官宣了吗?两大 “万万没想到”,一文说透

7月29日职工养老金调整官宣了吗?两大 “万万没想到”,一文说透

云鹏叙事
2026-07-29 14:52:07
印尼一农民遭7米长蟒蛇活吞?村民砍断蟒蛇头尾才制伏,剖开蟒蛇腹部取出遗体

印尼一农民遭7米长蟒蛇活吞?村民砍断蟒蛇头尾才制伏,剖开蟒蛇腹部取出遗体

狸猫之一的动物圈
2026-07-30 10:24:45
小米澎程未发先炒:黄牛万元叫卖“F码”,自称内部人员可优先提车

小米澎程未发先炒:黄牛万元叫卖“F码”,自称内部人员可优先提车

蓝鲸新闻
2026-07-30 11:17:18
20万人没压服赖清德?绿营要求卢秀燕道歉下台,蓝营只剩一条路

20万人没压服赖清德?绿营要求卢秀燕道歉下台,蓝营只剩一条路

明天后天大后天
2026-07-30 13:21:28
扎克伯格:美国不应为了在竞赛中占据优势,而封禁中国AI模型

扎克伯格:美国不应为了在竞赛中占据优势,而封禁中国AI模型

环球网资讯
2026-07-29 16:00:12
12生肖最有贵人缘的3个生肖,今年事业有人帮,运势爆棚赚钱顺遂

12生肖最有贵人缘的3个生肖,今年事业有人帮,运势爆棚赚钱顺遂

毅谈生肖
2026-07-30 12:09:44
我给叶群当内勤的亲历亲闻

我给叶群当内勤的亲历亲闻

新大观
2026-07-28 20:13:32
台风白海豚路径又变,新一轮强降雨8月1日登场,超8省暴雨5省大暴雨

台风白海豚路径又变,新一轮强降雨8月1日登场,超8省暴雨5省大暴雨

老牛讲
2026-07-30 13:58:40
演员修杰楷,当庭认罪

演员修杰楷,当庭认罪

喜欢历史的阿繁
2026-07-30 00:41:52
比特币,历史级暴跌!

比特币,历史级暴跌!

澳洲财经见闻
2026-07-29 06:54:25
智驾"小蓝灯"被禁用引关注 官方说明来了,已售车辆怎么办?

智驾"小蓝灯"被禁用引关注 官方说明来了,已售车辆怎么办?

TechWeb
2026-07-30 09:40:07
张柏芝背后的男人被扒!不是谢贤更不是谢霆锋 是64岁未婚无子的

张柏芝背后的男人被扒!不是谢贤更不是谢霆锋 是64岁未婚无子的

阿讯说天下
2026-07-30 14:23:00
2005年与2025年的张靓颖,女人过了30,越来越有女人味

2005年与2025年的张靓颖,女人过了30,越来越有女人味

娱你同欢
2026-07-29 22:42:29
北洋政府拒绝苏联示好,认为其居心叵测,意图向中国输出革命

北洋政府拒绝苏联示好,认为其居心叵测,意图向中国输出革命

南极狼人
2026-07-29 20:51:46
新冠再次爆发,可能不发烧!医生:出现7个症状,别犹豫赶紧就医

新冠再次爆发,可能不发烧!医生:出现7个症状,别犹豫赶紧就医

坠入二次元的海洋
2026-07-18 12:44:04
泽连斯基首次阐述费多罗夫辞职原因,俄军动员成焦点

泽连斯基首次阐述费多罗夫辞职原因,俄军动员成焦点

项鹏飞
2026-07-27 20:26:17
2026-07-30 15:48:49
牧夫天文 incentive-icons
牧夫天文
天文航天和望远镜咨询平台
3724文章数 49221关注度
往期回顾 全部

科技要闻

为什么国产替代越深入,反而越难赚钱?

头条要闻

博主"听泉赏宝"否认炒股亏光父母积蓄遭拉黑 本人回应

头条要闻

博主"听泉赏宝"否认炒股亏光父母积蓄遭拉黑 本人回应

体育要闻

毫无存在感的NBA状元,最先谢谢惠顾?

娱乐要闻

周星驰用态度打破快餐式宣发

财经要闻

中共中央政治局:提升资本市场韧性和信心

汽车要闻

营收下滑但盈利修复 保时捷上半年财报释放了哪些信号?

态度原创

数码
旅游
本地
健康
公开课

数码要闻

俄罗斯消费者网购RTX 5070Ti显卡,开箱后发现被掉包成矿泉水

旅游要闻

广西南宁:暑期带火“夜经济”

本地新闻

中国少年手球队共建揭牌暨中匈女手巅峰赛

做好这几件事,帮你远离中风!

公开课

李玫瑾:为什么性格比能力更重要?

无障碍浏览 进入关怀版