? 本報(bào)記者 孫慶陽
近日,由中國信息通信研究院主辦的以“星載智能·算啟蒼穹”為主題的2026“星算·智聯(lián)”太空算力研討會(huì)在北京舉行。此次研討會(huì)緊扣我國太空算力產(chǎn)業(yè)發(fā)展主線,與會(huì)專家重點(diǎn)圍繞核心技術(shù)突破、產(chǎn)業(yè)協(xié)同路徑等關(guān)鍵議題展開深入探討。
解決散熱難題
據(jù)2015年10月發(fā)布的《國家民用空間基礎(chǔ)設(shè)施中長期發(fā)展規(guī)劃(2015-2025年)》及航天科技集團(tuán)相關(guān)數(shù)據(jù),我國規(guī)劃中的巨型衛(wèi)星星座(含“國網(wǎng)”GW星座與“千帆星座”)總規(guī)模已接近3萬顆,星上熱流密度預(yù)計(jì)突破100瓦特每平方厘米(W/cm2)。這一指標(biāo)的躍升,讓散熱成為制約太空算力規(guī)?;l(fā)展的核心瓶頸。
“太空的散熱問題,遠(yuǎn)非太空環(huán)境寒冷就能輕易解決?!北本┛臻g飛行器總體設(shè)計(jì)部系統(tǒng)開發(fā)總監(jiān)宋政吉表示,為實(shí)現(xiàn)芯片級(jí)TB(太字節(jié))級(jí)互聯(lián)與納秒級(jí)延時(shí),硬件必須在極端溫度與輻射下保持穩(wěn)定。
“太空的低溫背景雖有利于輻射散熱,但高功率芯片產(chǎn)生的局部熱堆積,在真空環(huán)境中難以通過傳統(tǒng)對(duì)流方式快速導(dǎo)離,這一‘超大熱量的耗散問題’構(gòu)成了嚴(yán)峻的工程挑戰(zhàn)?!彼握f。
“建設(shè)兆瓦級(jí)(百萬瓦級(jí))太空數(shù)據(jù)中心,必須破解軌道選擇、能源成本與散熱路徑的三角難題?!北本┬浅轿磥砜臻g技術(shù)研究院院長張善從認(rèn)為,經(jīng)濟(jì)性是根本制約。要想度電成本足夠低,就需要優(yōu)化從火箭發(fā)射、衛(wèi)星制造到在軌運(yùn)維的全鏈條成本;在散熱設(shè)計(jì)方面,盡管太空散熱路徑更短,無需依賴地面數(shù)據(jù)中心龐大的水冷蒸發(fā)系統(tǒng),但純被動(dòng)散熱機(jī)制面對(duì)吉瓦(10億瓦)級(jí)集中熱源時(shí)完全失效,這意味著必須發(fā)展新型主動(dòng)熱管理與流體循環(huán)技術(shù)。
這一觀點(diǎn)得到北京郵電大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院院長王尚廣團(tuán)隊(duì)的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。其“天算星座”在軌實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),影響星上計(jì)算的最大瓶頸既不是算力也不是能源,而是散熱,星載AI推理任務(wù)常因過熱導(dǎo)致性能驟降甚至中斷。正是基于這一痛點(diǎn),該團(tuán)隊(duì)研發(fā)了熱適應(yīng)調(diào)度機(jī)制與輕量化星載操作系統(tǒng),試圖在能源、算力與散熱之間找到動(dòng)態(tài)平衡點(diǎn)。
應(yīng)用場(chǎng)景如何落地
之江實(shí)驗(yàn)室天基中心主任李超表示,當(dāng)前太空中約95%的遙感數(shù)據(jù)未被有效處理,而太空算力的核心使命正是在軌將原始數(shù)據(jù)提煉為高價(jià)值信息。例如,通過星載AI實(shí)時(shí)完成氣象研判,能大幅度提升數(shù)據(jù)的利用效率。
李超介紹說,其團(tuán)隊(duì)正在與復(fù)旦大學(xué)合作研制在軌天氣預(yù)報(bào)衛(wèi)星,旨在實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)場(chǎng)短臨氣象的實(shí)時(shí)感知與預(yù)警,讓太空算力直接服務(wù)于交通出行安全。
據(jù)了解,在應(yīng)用層面,國星宇航的“星算”計(jì)劃已率先取得突破,將交通行業(yè)大模型部署于衛(wèi)星,實(shí)現(xiàn)“太空端計(jì)算、3分鐘內(nèi)響應(yīng)”的實(shí)時(shí)路況分析。2025年年底,該企業(yè)成功在軌部署千問大模型Qwen3并完成多次端到端推理,標(biāo)志著通用AI向太空拓展邁出實(shí)質(zhì)性一步?!爸挥匈N近行業(yè)真實(shí)需求,算力上天才有經(jīng)濟(jì)價(jià)值?!眹怯詈綀?zhí)行副總裁王亞波表示。
在6G與空天融合的長遠(yuǎn)布局方面,國務(wù)院參事、北京郵電大學(xué)教授張平認(rèn)為,語義通信與星載算力的結(jié)合,不僅能支撐高壓縮比視頻流的實(shí)時(shí)傳輸,更能實(shí)現(xiàn)天地協(xié)同的智能決策,有望達(dá)成“通信效率提升50%,時(shí)延降低20%”的系統(tǒng)級(jí)目標(biāo)。這一技術(shù)突破不僅優(yōu)化了關(guān)鍵指標(biāo),更成為構(gòu)建“數(shù)字孿生地球”等重大場(chǎng)景的基礎(chǔ)設(shè)施前提。
“更深遠(yuǎn)的變革在于科學(xué)研究范式本身?!崩畛榻B說,當(dāng)前“放風(fēng)箏”式衛(wèi)星使用方式,使數(shù)據(jù)的全球性與實(shí)時(shí)性大打折扣,而太空算力基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)是要打造面向全球科學(xué)家的國際公共科技產(chǎn)品,重塑科研與應(yīng)用的底層邏輯。
在開放協(xié)作中尋求破局
據(jù)了解,當(dāng)前,太空算力賽道早已成為全球競(jìng)爭(zhēng)的焦點(diǎn)。
2026年年初,美國聯(lián)邦通信委員會(huì)(FCC)批準(zhǔn)了SpaceX新增7500顆第二代星鏈衛(wèi)星的部署計(jì)劃;幾乎同時(shí),美國公司亞馬遜發(fā)布“柯伊伯計(jì)劃”,多家美國初創(chuàng)公司宣布與英偉達(dá)合作,發(fā)射搭載高性能圖形處理器(GPU)的衛(wèi)星。
面對(duì)日趨激烈的國際競(jìng)爭(zhēng),國內(nèi)業(yè)界正通過多元協(xié)作模式構(gòu)建生態(tài)優(yōu)勢(shì)。王尚廣倡導(dǎo)“開源共贏”的生態(tài)哲學(xué),其主導(dǎo)的“天算星座”堅(jiān)持代碼公開、數(shù)據(jù)開放、系統(tǒng)開源“三開”原則,而高校的角色正是“探路者與試錯(cuò)者”,以低成本的前沿探索,為高風(fēng)險(xiǎn)的產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新開辟可行路徑。例如,該團(tuán)隊(duì)使用Rust語言編寫的星載操作系統(tǒng)內(nèi)核,已成為國際開源社區(qū)的重要貢獻(xiàn)者,有效降低了整個(gè)行業(yè)的入門門檻。
之江實(shí)驗(yàn)室則選擇了“搭臺(tái)不唱戲”的差異化生態(tài)位。李超介紹說,之江實(shí)驗(yàn)室不做衛(wèi)星,也不擁有衛(wèi)星,而是專注提供AI模型與科學(xué)計(jì)算平臺(tái),通過與航天企業(yè)合作打造面向全球的公共基礎(chǔ)設(shè)施。這種模式既避免了重復(fù)建設(shè),更有利于匯聚國際智力資源,從而提升中國在太空科技治理與標(biāo)準(zhǔn)制定中的話語權(quán)。
作為市場(chǎng)端的代表,王亞波展示了產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同的實(shí)踐成果:“星算計(jì)劃”已匯聚超過百家高校、科研院所及產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè),形成了從技術(shù)驗(yàn)證到應(yīng)用開發(fā)的完整協(xié)作網(wǎng)絡(luò)。值得一提的是,該企業(yè)研發(fā)的航天+AI智造系統(tǒng),將AI深度融入衛(wèi)星設(shè)計(jì)、生產(chǎn)與測(cè)試全流程,使單星生產(chǎn)成本與周期顯著優(yōu)化。
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