随着技术发展，人类文明的数据洪流在地表奔涌激荡，传统的数据中心已越来越逼近其物理极限和技术边界。大数据时代，如何让一行行字符、代码真实地助力人类科技发展、生活改善？个中答案或许不仅在于目之所及的电缆、光纤之中，更在于深邃的星辰之间。
在距离地表数百公里的太空轨道上部署太空算力，这个曾被视为科幻的“天方夜谭”，正被中国系统性地纳入国家科技战略蓝图，成为抢占未来制高点的关键落子。在这场科技变革中，作为中国科创重要策源地的北京已明确其“三步走”规划，勇立潮头。当前，最为关键的启航步伐已然迈出。
构建太空算力
将数据中心搬到地球轨道上
根据北京青年报记者的梳理，目前，太空算力、太空计算、天基计算、太空数据中心等相关术语并存，含义重叠但标准尚未统一。究其核心意涵，无非是将数据处理能力通过卫星星座的方式部署在太空。
有科技媒体曾定义称，所谓太空计算，是指将高性能计算、人工智能与边缘计算能力集成于空间平台，通过部署在近地轨道的分布式卫星星座，构建天基算力网络，最终实现数据在轨实时处理、智能分析与自主决策的技术范式。
形象地理解，部署太空算力正是将数据中心搬到地球轨道上：让卫星不再只拍照、传图，而是直接在太空中完成AI训练、推理和大规模数据计算。
这中间，太空算力的直接目标是实现数据在采集源头（太空）的实时处理、智能分析与自主决策，推动卫星、空间站等太空平台从传统的“数据采集与转发终端”升级为具备自主决策能力的“在轨智能体”。
为什么要构建太空算力？
当下，在地球表面建设高算力数据中心已遭遇诸多瓶颈。与技术发展带来的算力需求相比，一些数据中心已经越来越逼近其物理极限。
业内专家向北青报记者透露，以目前全球规模领先的算力中心为例，受限于AI算力集群对通信延迟的苛刻要求，其部署距离需要控制在千米量级才能保证计算效率。而随着技术发展、应用场景拓展，数据处理能力无疑将持续快速增长。在此背景之下，传统的算力中心规模如若再想大幅提高，将面临耗费天量电能、水能（冷却所需）和施工难度等多维度瓶颈。
以能源消耗为例，据北京理工大学能源与环境政策研究中心2025年1月发布的《数据中心综合能耗及其灵活性预测报告》，2024-2030年，全国数据中心用电量年均增速将达约20%，远超全社会用电量增速。
相较于地表，太空环境确是实打实的“算力友好型”环境。
能源供给充足。太空中太阳能辐射强度较地表更高，而且可排除昼夜交替、天气干扰等因素，是天然的能量补给。
散热效率高。相比地表算力中心的水冷散热，辐射散热不需消耗水资源。数据显示，宇宙冷黑空间的温度甚至在零下200℃以下，所以其散热条件非常好。理论上，太空的真空环境提供了无限的辐射散热能力。
部署更加灵活。卫星制造与发射周期较少受到土地、环境、施工等客观因素制约，升级扩容通过增补星位即可完成。
数据高效利用。传统模式下，受限于地面站资源、带宽以及传输效率等因素，仅有不到十分之一的有效卫星数据能传回地面。太空算力让数据在轨处理，只回传结果，极大提升了效率。经过计算和处理的信息传回地面，其“含金量”远超原始数据。
另外，中国科学院上海技术物理研究所研究员、国科大杭州高等研究院院长王建宇还向媒体披露，当前卫星数量已有成千上万颗，单纯依靠人工管理已不现实。要想让卫星自主完成管理决策，必须具备在轨计算能力。
重大科技变革
有望形成新型产业链和商业闭环
不难看出，部署太空计算将革新数据处理、传输的技术范式，这无疑是人类利用太空的重大科技变革。但跳出技术和需求的视角，太空算力同样将给产经领域带来无限的空间和可能。
这中间，太空计算本身的产业价值有目共睹。其凭借全球覆盖、高时效性、绿色低碳等优势，将有效服务于数字经济、低空经济、科研攻关、应急安全等多个领域。民生证券测算，卫星互联网仅长期算力调度市场空间就可达1260亿元。
更为重要的是，这一前沿赛道对其上下游产业的带动和链接作用。
顾名思义，人类要想部署太空算力，首先要解决的是天地往返能力与成本；其次，对数据的处理、计算，天然是人工智能产业的底座和基础。很容易能够得出这样的结论，太空算力建设，将为商业航天产业提供足够广阔的市场需求，同时也将补足AI产业规模、应用场景持续拓展的算力供给。
业内现已经形成共识——太空算力并非凭空诞生，而是人工智能浪潮与商业航天技术成熟交汇下的必然产物，代表了一种全新的计算范式与基础设施形态。北京市科委、中关村管委会副主任龚维幂认为，作为重要信息基础设施，太空数据中心是商业航天和人工智能领域战略交叉的重要方向，有望牵引形成“可重复使用火箭+算力星座+数据应用场景”支撑的新型产业链和商业闭环。
聚焦太空算力上下游，商业航天和人工智能作为公认的前沿未来产业，是当下我国乃至世界范围内经济增长的重要新兴引擎。
有数据显示，中国商业航天行业产值由2020年约1.0万亿元增至2024年的2.3万亿元，复合年增长率为23.1%，预计至2029年将达到约8.0万亿元。工信部还最新披露称，2025年，我国人工智能产业活力迸发、亮点纷呈。人工智能企业数量超过6000家，核心产业规模预计突破1.2万亿元。
研究机构认为，太空算力“低成本、广资源、大空间”的特点为商业航天找到了一个稳定长期的盈利模式。当前正处于“天感地算”向“天数天算”过渡阶段。未来随组网计划推进，将形成全球覆盖的空天算力网络。此外，业内专家还向媒体总结，人工智能在太空探索中扮演着突破约束的核心角色，而算力作为人工智能的“物理基础”，其重要性在太空场景中被进一步放大。
与部署太空算力的作用类似，商业航天、人工智能各自所链接的上下游产业链同样繁茂。评价太空算力，“一子落全盘活”并非谬赞。
抢占战略高地
“太空AI”建设不只是技术角逐
除了市场空间，这一集衔接上下游的前沿赛道，更事关全球科技竞争。考量个中战略价值，需要统筹整个产业链条通盘计算。
AI技术诚然已经取得长足发展并正在赋能各行各业，“AI+”概念已经深入人心。然而面向未来，人工智能行业现阶段给各国科技、经济、产业乃至军事领域带来的变革，仍仅是“才露尖尖角”。
日前举办的一场研讨会上，航天科技集团五院原副院长李明称：“太空算力是继通信导航遥感之后的新一代天基信息服务能力，融合了航天、能源、计算与人工智能等领域，已经成为大国科技竞争以及商业航天发展的新赛道，更是支撑数字中国建设和数字经济高质量发展的新引擎，正在引领新一轮的科技革命。”
同时，中国科学院计算技术研究所研究员韩银和也向媒体表示，世界主要航天大国开展的这场“太空AI”建设不只是简单的技术角逐，还事关下一代空间信息基础设施的标准制定权。谁率先掌握了成熟的星上实时感知、认知、决策核心能力，谁就能够在太空时代占据主动权。
此外，来自企业的业内专家也表示，作为前沿中的前沿，随着天基信息系统的网络化、智能化发展，太空计算已经成为全球科技竞争的战略制高点。
如果说AI领域的竞逐聚焦在虚拟世界，那么航天轨道资源的抢占则从物理世界中左右着大国博弈。这中间，商业航天的发展是极为重要的一环。以太空轨道分配和卫星互联网星座搭建为例，商业航天被公认为最高效的途径。
当下，我国多个卫星星座正加速组建，规划发射卫星数量以万数为计。业内人士透露，卫星互联网星座在全球覆盖、6G、特种通信等方面具有重要战略价值，其所需要的太空轨道位置被各国视作稀缺资源。然而，根据国际电信联盟（ITU）规则，卫星频率及轨道使用的原则是“先到先得”。同时，为防止各方“哄抢”，ITU还对卫星部署进度提出了时间要求，如有拖延将会面临指标的缩减。
面对有限的频轨资源，中国当然不会坐等他人“跑马圈地”，也在打造自己的卫星互联网星座。只有这样，在关键时刻才不会受制于人。中国信通院总工程师何宝宏表示，受限于轨道和频谱资源的天然稀缺性，全球各国太空竞争日益激烈，发展太空算力不仅是技术创新的自然延伸，更是我国抢占未来空间战略制高点的核心举措。中国空间科学学会理事、北京紫微宇通科技公司董事长张晓敏告诉北青报记者，商业航天遵循市场逻辑和导向，低成本、高效率本就是其先天具备的特点，这些赋予了商业航天实现高频率发射的可能性，它让人类向太空“投掷”触手有了数量级的跨越。
也正因部署太空算力在科技、产业和战略维度上的重要性，世界各大科技巨头目前纷纷投身于此——2025年末，谷歌发布“太阳捕手”计划，探索发射搭载自研TPUAI芯片的人造卫星，在太空中构建可扩展的计算机互联网络；SpaceXCEO马斯克公开透露，SpaceX将在太空中建设数据中心；英伟达参与投资Starcloud公司，目标就是要在太空中建设超大规模数据中心；OpenAI也在技术发布会上展示了在太空建设1GW数据中心的案例。
可喜的是，中国同样前瞻布局，不落人后。
早在2022年发布的《中国的航天》白皮书中便提到，强化空间信息与大数据、物联网等新一代信息技术深度融合。今年1月，中国航天科技集团披露，“十五五”时期，将谋划推动多个新领域的发展，其中正包括太空数智基础设施。
当下，北京星空院轨道辰光完成首轮融资，核心任务是在地球晨昏轨道发射部署算力卫星，组成太空数据中心；中国ADASpace与浙江Lab合作推出的“三体计算星座”已发射首批12颗AI卫星；国星宇航2025年5月成功发射全球首个太空计算星座，在轨集群算力达5POPS。
北京一马当先
数据中心建设分为“三步走”
前沿产业发展初期，除了产、学、研多方努力外，属地政府的政策扶持、定向领航同样至关重要。部署太空算力，作为中国重要的科创策源地，首都北京一马当先、雄心勃勃。
去年年末，“智绘星空胜算在天——太空数据中心建设工作推进会”在京召开。推进会披露，北京拟在700-800公里晨昏轨道建设运营超过千兆瓦（GW）功率的集中式大型数据中心系统，以实现将大规模AI算力搬上太空。
根据规划方案，从系统设计来看，数据中心系统由空间算力、中继传输和地面管控分系统组成；从时间节点来看，数据中心建设分为“三步走”：2025年至2027年，突破能源与散热等关键技术，迭代研制试验星，建设一期算力星座；2028年至2030年，突破在轨组装建造等关键技术，降低建设与运营成本，建设二期算力星座；2031年至2035年，卫星大规模批量生产并组网发射，在轨对接建成大规模太空数据中心。
和“三步走”规划同时披露的，还有多家单位共同组建的创新组织架构。
为高效推进太空数据中心建设发展，北京市前期汇聚商业航天产业链优势单位，共同组建太空数据中心创新联合体。研讨会上，首批24家企业和科研机构代表共同签署了《太空数据中心创新联合体工作机制（试行）》。据介绍，联合体将连通资金链和人才链，构成政、产、学、研、用深度融合的协同创新平台。以太空数据中心建设与应用为核心目标，整合国内商业航天、人工智能等领域创新链与产业链优质资源，打造全球领先的“太空计算”产业集群。
意欲整合商业航天、人工智能领域资源的创新联合体，缘何在京成立？这背后的答案，同样也是北京着力发展太空算力的底气所在。
北京不仅是人工智能产业高地，也汇聚了从火箭、卫星研制到数据应用的完整商业航天产业链。作为我国商业航天发源地，北京目前已形成“南有火箭大街，北有卫星小镇”的产业格局，从卫星整星研制、核心零部件到测控服务、数据应用等形成了完整产业链条，成为太空数据中心从概念走向实践的坚实后盾。
北京星辰未来空间技术研究院院长张善从解读称，太空数据中心属于披着航天外衣的人工智能产业，需求来源于人工智能产业，又需要火箭、卫星产业为依托。这样复杂而特殊的产业需要深度布局，全球满足条件、适合建设太空数据中心的城市不会超过5个，而北京正是其中之一。
近日，第三届北京商业航天产业高质量发展推进会在北京经开区举办。龚维幂在会上表示，作为重要信息基础设施，北京市将太空数据中心作为国际科技创新中心建设的重点布局方向之一，加大支持力度，加快推进布局建设。北京经开区工委书记孔磊还指出，“十五五”时期，北京亦庄将前瞻布局未来赛道，加快培育太空算力等产业，推动航天与人工智能深度融合。
本版文/本报记者李岩
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