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
预售33.99万,上市28.99万!神行者8一夜掀桌,30万级SUV天塌了!

预售33.99万,上市28.99万!神行者8一夜掀桌,30万级SUV天塌了!

小怪吃美食
2026-09-04 07:31:13
欺人太甚,无需再忍!菲方飞机又闯黄岩岛,坐滩27年破船该清场了

欺人太甚,无需再忍!菲方飞机又闯黄岩岛,坐滩27年破船该清场了

本末倒置也
2026-09-04 14:16:08
江西女孩因去香港看演唱会被取消低保,去之前曾被明确告知仍执意前往,家人哭喊天塌了

江西女孩因去香港看演唱会被取消低保,去之前曾被明确告知仍执意前往,家人哭喊天塌了

Mr王的饭后茶
2026-09-04 15:17:08
52名新加坡公民在中国广西被捕,疑似从事传销活动,外交部:中方依法查处在华外国公民违法犯罪案件,并充分保障当事人合法权利

52名新加坡公民在中国广西被捕,疑似从事传销活动,外交部:中方依法查处在华外国公民违法犯罪案件,并充分保障当事人合法权利

政知新媒体
2026-09-04 15:21:11
知名网红“辛吉飞”官宣失业,惨被老板除名,直言要摆摊卖烤串

知名网红“辛吉飞”官宣失业,惨被老板除名,直言要摆摊卖烤串

裕丰娱间说
2026-09-01 19:40:22
谢婷婷罕见发声,揭开前嫂子张柏芝真面目,与网络传言天差地别

谢婷婷罕见发声,揭开前嫂子张柏芝真面目,与网络传言天差地别

看尽落尘花q
2026-08-04 15:28:11
中国女排公布重要决定!亚运名单重新调整,2老将退出,3新星入选

中国女排公布重要决定!亚运名单重新调整,2老将退出,3新星入选

南海浪花
2026-09-04 12:07:04
方媛接受采访,字字不离郭富城和孩子!网友:这鼻子假得像根棍子

方媛接受采访,字字不离郭富城和孩子!网友:这鼻子假得像根棍子

小椰的奶奶
2026-09-04 08:00:43
史上最贵苹果手机来袭:业内称iPhone Ultra就是炫富工具

史上最贵苹果手机来袭:业内称iPhone Ultra就是炫富工具

快科技
2026-09-03 07:25:03
只许州官放火,不许百姓点灯,一场避讳闹剧与身败名裂的教训

只许州官放火,不许百姓点灯,一场避讳闹剧与身败名裂的教训

谭啸笺
2026-08-17 14:08:23
“衣服一穿,孩子最少40出头!”女人把初中女儿打扮成中年妇女,被骂惨!

“衣服一穿,孩子最少40出头!”女人把初中女儿打扮成中年妇女,被骂惨!

林林先生
2026-09-02 14:23:03
当年核弹对准我们,如今又为“核打击”叫好——立场一上头,历史就清零

当年核弹对准我们,如今又为“核打击”叫好——立场一上头,历史就清零

苏格拉高
2026-08-17 07:40:06
中越西沙交锋,北部湾划下禁航区

中越西沙交锋,北部湾划下禁航区

烽火观天下
2026-09-03 19:12:51
劳动法没强制双休?至少休息一日引争论,双休怎么成了额外福利?

劳动法没强制双休?至少休息一日引争论,双休怎么成了额外福利?

渔夫说事
2026-09-04 11:50:12
杀疯了!121天跌去57.7%!近6天跌16%,3.7万股民被深套,谁在砸盘?

杀疯了!121天跌去57.7%!近6天跌16%,3.7万股民被深套,谁在砸盘?

趋势清风侠
2026-09-04 13:21:10
穆帅首个考验来了!皇马客场对阵贝蒂斯,已4年没赢过,巴萨利好

穆帅首个考验来了!皇马客场对阵贝蒂斯,已4年没赢过,巴萨利好

体育知多少
2026-09-04 09:41:12
新型保姆火了!不住家也不是钟点工,省钱又省心,很多家庭已用上

新型保姆火了!不住家也不是钟点工,省钱又省心,很多家庭已用上

娱乐圈见解说
2026-09-03 00:26:58
千亿龙头股价跳水,成交额A股第一

千亿龙头股价跳水,成交额A股第一

第一财经资讯
2026-09-04 11:20:14
张瑜的负性情史:远赴美国后抛弃导演丈夫,靠美貌征服了4个男人

张瑜的负性情史:远赴美国后抛弃导演丈夫,靠美貌征服了4个男人

财叔
2026-09-04 11:30:39
41岁爸爸回应送女儿出嫁被误认为兄妹:对走红感到很意外,年少时不懂太多,既然选择了早育,便努力养家

41岁爸爸回应送女儿出嫁被误认为兄妹:对走红感到很意外,年少时不懂太多,既然选择了早育,便努力养家

91.6陕西交通广播
2026-09-03 22:55:39
2026-09-04 16:03:00
牧夫天文 incentive-icons
牧夫天文
天文航天和望远镜咨询平台
3778文章数 49232关注度
往期回顾 全部

科技要闻

OpenAI深夜王炸!GPT-6 Astra来了

头条要闻

疑美炸弹击中伊婚礼现场 证据指向美制500磅空投弹药

头条要闻

疑美炸弹击中伊婚礼现场 证据指向美制500磅空投弹药

体育要闻

小卡来去10首轮,快船7年彩礼一场空

娱乐要闻

王宝强冯清八年未领证!真相令人泪目

财经要闻

GPT-6 Astra上线,AGI时代真到来了吗?

汽车要闻

限时权益价28.99万起 FREELANDER神行者8正式上市

态度原创

家居
本地
艺术
数码
游戏

家居要闻

2026建博会(广州) 公装联探展交流活动

本地新闻

扒完小作文,富豪们私藏的度假胜地有多绝

艺术要闻

2026潮涌宁波—第六届综合材料绘画展 作品选(一)

数码要闻

全新联想LOQ 15 AI全能本官宣 搭载RTX 3050显卡

音乐游戏《白金档案》将于9月10日正式上线1.0版本

无障碍浏览 进入关怀版