2026年初，埃隆·马斯克的最新言论再次将全球科技产业的目光聚焦到他身上。但这一次，他关注的并非电动汽车或可载人火箭，而是一个更为激进、也更具颠覆性的构想——将数据中心搬到太空。
　　
　　这一设想并非停留在口头层面。此前，SpaceX已向美国联邦通信委员会（FCC）提交申请，计划发射多达100万颗卫星，以构建一个环绕地球运行的“轨道数据中心”。近日，该申请已被FCC正式受理，并进入公众意见征询阶段。
　　
　　在《CheekyPint》最新一期节目中，马斯克进一步给出了明确的时间判断。他将2028年视为轨道数据中心发展的“拐点年份”，并预测在未来30至36个月内，太空有望成为部署AI算力最具经济吸引力的地点。他认为在五年之后，每年在太空中部署和运行的AI算力，甚至可能超过在地球历史上部署的总量。
　　
　　与此同时，SpaceX的企业动态也为这一愿景提供了资本和战略支撑。2月2日，SpaceX官网宣布完成对xAI的全资收购，以整合涵盖AI、火箭和太空互联网的创新资源，为太空数据中心提供技术和算力支撑。
　　
　　这一构想迅速在行业内外引发广泛讨论。支持者认为，太空数据中心或将突破地面能源、散热和空间约束，开启AI与算力基础设施的下一个时代；而持保留态度的观点则指出，无论是在技术成熟度、成本结构，还是商业可行性方面，这一设想仍面临诸多现实挑战。
　　
　　正是在这样的背景下，一系列关键问题值得进一步探讨：什么是太空数据中心？为何要将数据中心部署到太空？全球太空数据中心的发展现状如何？又将面临哪些技术层面的核心挑战？接下来，我们将围绕这些问题展开系统分析。
　　
　　Atmospheric_Data_Link
　　
　　什么是太空数据中心？
　　
　　在讨论太空数据中心之前，首先需要厘清一个被广泛讨论的概念——天基算力，共包含以下三类：
　　
　　第一类，边缘算力，即在单颗卫星内部集成一个计算模块或AI芯片。这种形态并不能称之为数据中心，本质上只是“在卫星中嵌入计算单元”。
　　
　　第二类，算力卫星，这类卫星将有效载荷整体替换为计算系统，其核心功能类似于地面的边缘计算节点，主要用于在轨对遥感数据进行处理、压缩和初步分析，再将高价值信息下传至地面。
　　
　　第三类，太空数据中心（OrbitalDataCenter），又称轨道数据中心。它是指将计算服务器部署在地球轨道卫星或空间站上，利用太空太阳能和极寒环境进行运算的新型算力基础设施。
　　
　　从工程角度看，一个太空数据中心至少应满足以下基本特征：功率规模达到兆瓦级甚至吉瓦级；能够部署数十台以上的服务器节点，具备机柜级或等效容量；配备大面积辐射板阵列，作为标配散热系统；采用先进的泵驱两相流等高效散热技术，否则难以支撑高算力密度。
　　
　　Dawn-Dusk_Energy_Harvest
　　
　　从能源经济性角度考虑，最具可行性的部署轨道是晨昏轨道，即太阳全年可连续照射的轨道位置。
　　
　　从产业视角看，数据中心在太空和地面是两个完全不同的领域，绝不是把地面数据中心直接搬到太空这样简单，也远比放入极地、海底要复杂的多。它代表了一种全新的计算范式与基础设施形态。这也是为什么传统航天工程师和数据中心行业，对这一构想同时抱有兴趣。
　　
　　正因如此，太空数据中心更像是一个“新物种”，而不是某个行业的自然延伸。它要求航天、能源、通信、半导体、材料等多个产业体系发生深度耦合。
　　
　　为什么要在太空建数据中心？
　　
　　最直观的原因，是地面数据中心正在遭遇不可忽视的占地问题。一个吉瓦级超大规模数据中心，不仅需要数平方公里的散热与配套用地，其审批、建设和投运周期往往以十年计。这种节奏，与AI算力需求的爆发式增长之间，已经出现明显供需错配。
　　
　　用电问题则更加尖锐。公开数据显示，美国数据中心用电量已占全国总用电量的约4%，并有在未来数年内快速攀升的趋势。当算力需求继续放大，电力将从“成本项”演变为“稀缺资源”，并直接影响产业布局。
　　
　　散热往往被低估，却是最难突破的物理约束。一个GW级超大规模数据中心需要数平方公里的散热面积，若采用传统冷却方法，每年的水耗量会超过2500万升，这在水资源紧张地区几乎不可持续。
　　
　　环保压力进一步放大了这一矛盾。据国际能源署（IEA）的数据，数据中心的温室气体排放量已经占到全球温室气体排放量的1%左右。按目前全球数据中心用电量增长趋势，5年后全球温室效应变暖加速超过60%。
　　
　　Edge_Sensing_Satellite
　　
　　正是在这一背景下，太空开始显现出其独特价值。与地面不同，太空提供了几乎不受限制的物理扩展空间：无需土地审批，不产生热岛效应，算力扩张不再直接叠加于地球生态系统之上。在轨数据中心可以直接利用太阳能，并通过辐射方式向深空散热，从根本上摆脱对冷却水和复杂地面基础设施的依赖。
　　
　　从热力学第二定律和第一性原理出发，太空在单位面积可承载的自然散热密度上，具备显著优势。在不依赖水蒸发等相变工质的情况下，其自然散热能力约为地面的5–6倍。
　　
　　从更长时间尺度看，太空数据中心并非要取代地面数据中心，而是为算力增长打开一个新的上限。当传统地面模式逐步逼近能源、土地与环境的多重边界时，太空成为目前唯一具备理论规模化外延能力的方向。
　　
　　全球太空数据中心的发展现状
　　
　　全球范围内，太空数据中心虽然属于极其新兴的产业赛道，但硅谷与国内产业界都已进入研究与初步实践阶段。
　　
　　在国外，马斯克曾提出利用StarlinkV3卫星能力可建造超大规模太空数据中心。同时，英伟达支持的初创公司Starcloud已于2025年11月成功发射了搭载H100芯片的首颗试验卫星，目标是在5年内构建数十平方公里面积、5吉瓦级太空数据中心。
　　
　　谷歌公司通过“追日计划”（ProjectSuncatcher）布局，探索构建一个基于太空、可高度扩展的AI计算集群，通过部署由太阳能供电、搭载GoogleTPU并由自由空间光通信连接的卫星星座，在近地轨道上构建一个“太空数据中心”。
　　
　　In-Orbit_3D_Assembly
　　
　　亚马逊公司创始人杰夫·贝索斯预测，人类有望在未来10至20年内在太空建造千兆瓦级数据中心。他指出，太空环境中持续可用的太阳能将赋予这些数据中心超越地球同类设施的潜力。
　　
　　谷歌前CEO施密特也透露，自己因对太空数据中心感兴趣而收购了太空科技公司RelativitySpace，目标是在轨通过3D打印建造大型数据中心。
　　
　　OpenAI首席执行官奥特曼多次公开谈论建立火箭公司和在太空开发数据中心的可能性。他认为，为人工智能系统提供动力所需的计算资源需求巨大，将使太空成为更好的选择。
　　
　　国内方面，也已有企业与科研机构开展了太空算力相关的布局。
　　
　　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，成功将太空计算星座021任务12颗卫星发射升空，卫星顺利进入预定轨道，标志着全球首个太空计算卫星星座成功发射。
　　
　　北京邮电大学深圳研究院与天仪研究院启动“天算星座”建设，计划开展智能化数字基础设施探索。2023年1月，首颗主星“北邮一号”发射升空，搭载星载5G核心网系统等载荷。2025年5月，第二批卫星“北邮二号”、“北邮三号”成功入轨，搭载太空服务器等新型载荷。
　　
　　尽管各地布局节奏不同，但总体趋势是全球科技产业已开始正式探索太空数据中心这一产业边界。随着火箭发射成本因可复用技术降低，以及AI计算需求持续增长，这一赛道预计将在未来十年迎来更多资本和科技力量的加入。
　　
　　Space-Hardened_AI_Unit的副本
　　
　　太空数据中心面临的问题与挑战有哪些？
　　
　　供电挑战
　　
　　在能源方面，晨昏轨道具备近乎连续的太阳照射条件，可显著降低储能系统成本，使太阳能系统近似于恒流源运行。要实现经济性，发射与制造成本必须与长期地面电费相当，这对系统重量与成本控制提出了极高要求。目前，可行的方案主要集中在两类光伏技术：一是超薄柔性单晶硅，其成本低但辐照退化快；二是聚光型砷化镓，其寿命与效率优异但成本极高。
　　
　　散热挑战
　　
　　在散热方面，太空散热系统拥有最短的宇宙背景辐射路径，但要实现百米级乃至更长距离的热输运，必须采用空间泵驱两相流技术。其核心挑战在于微重力环境下的气液分离问题，这是当前太空数据中心面临的关键技术瓶颈之一。
　　
　　通信挑战
　　
　　在通信方面，太空数据中心在星间通信上具备明显优势，自由空间光通信可实现更低延迟与更高带宽。但在星地通信中，大气湍流、云雾遮挡仍是制约超高速通信的重要因素。
　　
　　计算硬件挑战
　　
　　太空环境中的高能粒子辐射，对精密芯片造成显著影响，单粒子翻转问题在7纳米及以下工艺中尤为突出。虽然可通过加固设计缓解，但会显著增加芯片面积与成本，短期内难以形成通用GPU生态。
　　
　　相比之下，高结温设计反而可能成为太空算力芯片的重要优势方向。若结温提升20℃，可在频率与散热能力上带来显著收益。
　　
　　Orbital_Mega-Structure
　　
　　结语
　　
　　总体来看，太空数据中心是一条典型的长期、重资产、高技术密集型赛道，本质上是一项牵引多产业协同演进的系统工程。从火箭发射、卫星制造，到能源系统、通信设备、芯片设计与新材料研发，多个关键领域都将因此获得持续而高阶的需求牵引。
　　
　　更深层次的意义在于，它正在重塑算力与能源的空间关系。当算力不再完全绑定于地球表面，数字经济的物理基础将被重新定义，数据基础设施的布局逻辑也将随之发生根本性变化。
　　
　　从产业周期来看，这一赛道注定不会一蹴而就。未来五到十年，太空数据中心更可能处于技术验证、工程试验与体系构建阶段，商业模式尚需反复打磨。但一旦跨越经济性与可靠性门槛，其规模化增长潜力将极为可观。
　　
　　正如互联网从军用网络逐步演变为全球性的基础设施，太空数据中心也可能从边缘探索起步，最终成长为支撑人类文明运行的新型“数字底座”。
　　
　　编辑：Harris