太空算力融合了航天、AI、通信、能源、智算等多领域技术，涉及算力芯片、星间通信、供能散热、卫星制造以及火箭发射等环节，产业链条较长，更好赋能多业态跨领域的协同创新发展
文 |《瞭望》新闻周刊记者 陈燕
未来，渔民只需通过手机App向卫星发起查询，卫星便可借助高光谱相机精准定位金枪鱼位置，再通过在轨“智慧大脑”分析处理，将鱼群坐标、渔具使用建议及销售渠道指导等实用信息，精准传回渔民手中。
这一充满“黑科技”色彩的场景正逐步从构想走进现实，而支撑这一切精准感知、在轨运算与智能分发的核心底层，正是当下备受关注的太空算力。
所谓太空算力，是将计算、存储与智能分析能力部署于近地轨道，以算力卫星星座、空间站等为核心载体，构建“太空—地面”无缝协同、全域覆盖的新型算力网络。
通俗来讲，太空算力相当于把原来地面的数据中心“搬”到太空去，打破传统“卫星采集数据—地面处理分析”的模式局限，让卫星能够在天上完成数据采集、处理、存储与输出等。
太空算力具备在轨实时处理、能源低成本供给、全域广域覆盖等突出优势，战略价值突出、产业前景广阔。业内人士认为，当前我国太空算力产业正处于发展初期，“十五五”时期应从健全政策机制、攻关核心技术、培育产业生态等维度精准布局、靶向施策，抢抓产业发展战略机遇。
我国在酒泉卫星发射中心使用长征二号丁运载火箭，成功将太空计算卫星星座发射升空（2025 年 5 月 14 日摄） 新华社发（汪江波摄）
算力上天的战略考量
我国加快发展太空算力产业，是落实“十五五”规划纲要的战略举措，更是立足国家长远发展的主动布局，对于夯实国家空间基础设施底座、牵引通导感算多域能力深度融合，以及强化算力供给保障、抢占空天战略高地、推动产业能级跃升等具有重要战略意义与现实价值。
——突破地面算力瓶颈，开辟发展新路径。
随着人工智能产业呈爆发式增长，算力需求强劲，地面数据中心正面临能源、土地、散热等多重挑战。据业内预测，2024年至2030年，我国数据中心用电量年均增速将达到约20%，远超全社会用电量增速。而太空算力电能利用效率（PUE）值趋近于1，几乎零碳排放，可有效突破地面数据中心瓶颈，为AI大模型训练、全球数据实时处理提供低成本绿色算力支撑。
太空算力具有在轨实时处理、广域覆盖等优势，可提升处理效率、全域覆盖和抗干扰能力。
业内人士介绍，太空算力主要包含三种运行模式：天数天算，即在轨处理太空采集的数据，仅回传高价值结果；地数天算，即借助太空算力优势，处理地面上传的数据；天地协同计算，即构建全域分布式算力网络，实现天地资源高效互补。
中国电子信息产业发展研究院电子信息研究所先进计算研究室副主任徐子凡说，传统的“天感地算”中卫星仅做数据采集转发，原始数据全量回传地面处理，延迟数小时至数天，数据利用率不足10%。太空算力可在轨实时处理分析，仅回传高价值结果，秒级响应，带宽消耗降低90%以上，显著提升感知和决策闭环运行效率。
——抢占空天战略资源，更好保障国家安全与权益。
卫星星座是承载太空算力的重要载体。当前，全球多个巨型星座加速建设运行，频轨资源日益稀缺。考虑卫星轨道运动安全距离，在同层与跨层星间最小安全距离均为50公里的情况下，300至2000公里低轨空间仅能容纳17.5万颗卫星。
遵循国际电信联盟“先申报、先使用”的排他性分配规则，卫星星座申请获批后，7年内发射首颗卫星，14年内完成星座部署。为获取更多空间资源，各国往往先提交申请，且提交申请的卫星需求数量较大，目的是利用14年的时间窗口发展技术、筹集资金、建设产能。
2025年底，我国向国际电信联盟提交新增20.3万颗卫星的频率与轨道资源申请，覆盖14个卫星星座，既有低轨星座，也有中轨星座。这正是应对白热化资源竞争、守住未来空天发展空间的关键布局。
布局发展太空算力产业，既是深度参与国际战略竞争的重要抓手，也是筑牢国家空天安全屏障的关键举措。徐子凡说，太空算力作为前沿科技与国防需求深度融合的产物，能改变传统“天感地算”的滞后性，同时避免核心数据传输依赖他国地面设施，有效保障政务、军事、能源等关键领域的数据安全。
与此同时，太空算力凭借广域覆盖、抗干扰、抗摧毁的分布式特性，还能构建起抗毁性极强的天地一体化指挥通信网络。这为国家应急通信、边境防控、战略侦察以及地震、洪水等重大灾害应急救援提供不可替代的支撑。
——赋能产业升级，激活跨领域融合发展动能。
太空算力融合了航天、AI、通信、能源、智算等多领域技术，涉及算力芯片、星间通信、供能散热、卫星制造以及火箭发射等环节，产业链条较长，更好赋能多业态跨领域的协同创新发展。
业内人士认为，加快太空算力产业生态培育，将带动抗辐射芯片、太空光伏组件、星间激光通信设备等核心部件需求，推动航天制造、半导体、新材料等高技术产业实现技术迭代。同时，还将催生太空算力租赁、在轨数据处理服务等全新商业模式，助力新质生产力发展。
北京观宇芯算科技有限公司联合创始人史圣卿说，参照卫星遥感、卫星互联网等领域的商业化发展规律，当太空算力发展相对成熟后，市场规模大约能达到地面同业1/10。
位列太空算力“第一梯队”
当前，不少国家正加紧布局太空算力。美国SpaceX公司计划在近地轨道部署百万颗卫星、欧盟启动了“太空数据中心计划”、俄罗斯推进“球体”星座算力升级、日本聚焦地球观测数据的在轨处理。
采访中，业内人士表示，我国在工程实践与商业落地速度上已走在世界前列，在太空算力赛道处于全球“第一梯队”。
——国家战略高位引领，统筹各方力量加速布局太空算力产业。
“十五五”规划纲要提出“构建空天地一体、通导感算融合的综合服务体系”。今年政府工作报告将航空航天定位为“新兴支柱产业”。这标志着空天信息产业迎来战略窗口期，这将为太空算力发展注入动能。
银河航天（北京）科技集团股份有限公司首席科学家张世杰说，当前卫星应用正在从单一功能向综合服务转变，通信、导航、遥感、算力等能力的深度融合将成为未来卫星产业发展的重要趋势，大算力、大能源等相关技术的不断突破，可以为空天地一体、通导感算融合的综合服务体系注入强劲动力，加速卫星互联网建设。
相关部门已在加快推进。工业和信息化部已明确支持开展太空算力技术前瞻性研究，推动太空算力产业发展；国家航天局牵头举办了太空智能算力星座专项论证启动会和专家组会议，目前相关工作正有序开展。
与此同时，航天科技、国星宇航、之江实验室等机构加速布局，推动关键技术突破与场景落地。
2025年5月，国星宇航、之江实验室携手在酒泉卫星发射中心使用长征二号丁运载火箭，成功将太空计算卫星星座发射升空。太空计算卫星星座是国星宇航发起的“星算”计划首发星座，也是之江实验室“三体计算星座”的首发星座。
如今，三体计算星座已实现星间组网突破，通过在轨协同完成了10个人工智能模型与应用的部署与验证，探索了深空探测、智慧城市建设、自然资源普查等场景的太空计算创新应用。
——算力、能源、通信等技术加速攻坚，为太空智能基础设施筑牢支撑。
在计算方面，我国聚焦星座式整机组网与自主抗辐照技术开展布局。以三体计算星座为例，星座搭载国产星载智算服务器，单星最高算力744TOPS，12颗卫星组网总算力达5POPS，抗辐照采用原生宇航级芯片与特色工艺，核心器件完全国产化，组网应用与环境适配更扎实。
在能源方面，我国锚定太空高效供能、辐射散热等技术攻关。以银河航天为例，该企业已研制出我国首颗使用柔性太阳翼的平板可堆叠卫星银河航天灵犀03星。张世杰介绍，灵犀03星所配备的“柔性翅膀”，具有包络小、重量轻、模块化等特点，更易于收纳，同等质量下面积更大，可以吸收更多太阳能。在散热方面，公司已突破泵驱动流体回路高效率散热技术，这些大能源相关技术将有效支撑太空算力发展。
在通信方面，我国聚力构建区域高可靠通信体系。徐子凡介绍，我国以区域强覆盖、核心器件国产化为发展导向，星间激光通信速率稳定达100Gbps（吉比特每秒），星地激光实测速率达120Gbps；地面站采用境内高密度布局、境外节点按需补盲的建设模式，境内及亚太区域星地往返时延控制在30～50毫秒，可充分满足应急通信等刚需应用场景，实现核心器件100%自主可控。
——深化产学研协同联动，加速培育太空算力产业生态。
近年来，我国逐步开展太空算力组网建设和先导验证，加速星载智算芯片和星间激光通信等技术攻关，多项星座组网计划有序开展，试验星在轨验证，大模型在轨部署稳步推进，产学研深化合作，产业生态逐步构建。
今年4月，北京太空算力创新中心正式启动筹建。该中心由北京市牵头统筹相关产学研机构，在工业和信息化部信息通信发展司、国防科工局商业航天司指导下发起组建。中心聚焦天基AI芯片、太空能源及散热、星座与航天器、空天地算网协同、太空算力应用五大方向，将在“十五五”期间打造太空算力原生产业体系，布局建设天地一体化算力网。
作为中心首批参与成员企业之一，北京观宇芯算科技有限公司参与面向太空场景高能效算力芯片的研发。史圣卿表示，受太空特殊环境影响，算力芯片研发需从单一性能导向，转向高能效与高可靠性并重，保障芯片在轨稳定运行。同时，还要从系统层面整体适配太空复杂工况，推进芯片加固、防护结构设计与软件算法优化等，力争以较低成本实现规模化量产。
太空算力产业生态正加速成型，产业培育步伐持续推进。以北京经开区为例，这里拥有全国密度最高的集成电路产业链，商业航天发射与卫星技术全球领先，人工智能企业高度集聚，太空能源体系完备，形成了“芯片+航天+算力+能源”四位一体的独特优势，为太空算力产业发展提供了全链条、全方位支撑。
算力上天仍需攻坚
把算力“搬”上天并非易事，太空算力的发展仍面临多重考验。业内人士认为，目前星间通信、星载芯片、能源与热管理等技术方面，以及应用落地、商业模式构建等层面，仍存在不少现实挑战。
一方面，星载芯片能效比仅为地面的1/10、发射成本偏高、在轨组装技术有待进一步突破等诸多问题仍待解。另一方面，行业目前仍处于早期发展阶段，技术路线尚未完全定型，相关标准体系缺失。太空算力项目投入大、周期长、回报不确定性高，部分中小企业可能面临较大的投资回报风险。
破解行业发展痛点瓶颈、推动太空算力由试验验证迈向规模化商用，业内专家普遍认为，“十五五”时期我国需从政策赋能、技术攻坚、产业链培育等维度精准施策、聚力突破。
——强化顶层设计与资源统筹，筑牢产业发展保障。
政策顶层设计是牵引太空算力产业高质量发展的关键支撑。业内人士建议，根据“十五五”规划纲要部署，出台专项发展规划，明确“十五五”时期发展目标、技术路线、规模指标、重点任务及关键保障举措，围绕计算、能源、通信、系统领域统筹布局，强化长期战略投入保障。
完善标准体系是引领太空算力产业规范有序发展的重要基础。业内人士认为，相关部门应牵头制定统一的标准体系，覆盖芯片接口、卫星适配、光伏性能等关键环节，推动国内标准与国际电信联盟相关国际标准对标衔接，深度参与国际规则制定。
在健全政策体系的基础上，还需加快推进试点示范落地。相关部门可支持有条件的地区立足资源禀赋与产业优势，因地制宜开展先行先试，统筹用好各类政策工具，推动产学研用协同联动，共同开展实践探索。
徐子凡建议，在沿海港口、偏远牧区开展示范应用，形成可复制方案。优先布局远洋航运、能源勘探等高价值场景，开发算力租赁等商业化产品，鼓励民企参与、引导社会资本投入，培育核心经营主体。
——强化创新驱动，加快技术攻关和工程验证。
技术攻关层面，统筹推动计算、能源、通信一体化研发，优化卫星平台模块化设计，统一算力与能源接口标准，已成为业内共识。
徐子凡建议，计算领域，攻关抗辐射芯片，搭建全国统一太空算力调度平台，开发AI调度算法，提升算力星地协同利用率；通信领域，强化星间激光通信技术，推进可重复使用火箭商业化，将发射成本降至5000美元/公斤以下；能源领域，突破钙钛矿-硅基叠层电池技术，开发太空专用卷展式光伏阵列。
技术攻关离不开产业协同，支持相关单位积极开展太空算力技术前瞻性研究，推动计算、通信、能源等领域的技术和产品研发，提升全栈技术能力，夯实产业发展基础。
“鉴于产业链条长、涉及领域广，太空算力产业需紧跟全球及上下游产业发展前沿，坚持多维度、立体化统筹推进。”史圣卿说，产业覆盖五至十个重要环节，亟需多部门、跨领域的协同攻坚，以重大工程创新为牵引，布局多形态创新工程，从不同角度系统构建完整产业链。
——整合产业资源，构建产业链各环节协同体系。
对于尚处于初步培育阶段的太空算力产业来说，整合上下游产业资源，搭建技术共享、测试验证、成果转化一体化机制，已成为行业普遍共识。
太空算力星座建设，火箭是关键一环。蓝箭航天空间科技股份有限公司相关负责人说，作为“太空运输干线”，运载火箭承担算力卫星首发组网、轨道补网、卫星更替与载荷升级的全程发射任务。可重复使用火箭通过降低单位载荷发射成本、提升发射频次，为海量算力卫星批量入轨提供可行性，是太空算力走向产业化的前置条件。
当前，可重复使用火箭、星间激光通信、星载热控管理等关键领域仍存短板，相关技术与工程难题的突破，亟待全产业链协同发力、联合攻关。依托产学研各方联动聚力攻坚，才能逐一打通产业堵点，为太空算力规模化落地筑牢基础。
北京太空算力创新中心的落地建设，正持续汇聚行业骨干企业、龙头高校及科研院所深化协同攻关。未来，中心将以示范性、实验性工程为牵引，开展应用场景落地与关键技术验证，这套建设运营模式有望为我国太空算力产业生态培育，打造可复制、可推广的实践范本。
当算力挣脱地心引力的束缚，开始向太空延伸，这既是航天科技与数字产业的深度交融，更是培育新质生产力、抢占未来新兴产业制高点的重要战略布局。随着核心技术持续突破、产业生态不断完善，我国太空算力产业必将解锁空天地协同发展的更多可能，以天基新动能赋能经济社会高质量发展。■
双程什么意思
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