
距离地面700多千米的轨道上,一颗卫星缓缓舒展“翅膀”,来自太阳的能量,源源不断地驱动算力“大脑”在太空中快速运转。
7月24日7时33分,“辰光一号”技术试验卫星在东风商业航天创新试验区发射升空,卫星准确进入预定轨道,发射任务取得圆满成功。接下来,一系列北京在太空数据中心领域的关键技术攻关成果,将依托该卫星进行在轨验证,成为未来本市建设“太空机房”的第一块拼图。
当我们与大模型互动,不论是文字交流,还是图片、视频生成,每一次对话都需要消耗算力。随着北京“人工智能第一城”建设不断推进,算力作为支撑人工智能发展的底座,基础建设如火如荼。最新数据显示,2026年上半年,北京新增智能算力2.2万P,供给规模达到8.2万P。作为必威衡量算力的单位,P代表着每秒一千万亿次的浮点运算能力。
然而,即使当前各大算力中心的建设规模已经以万P为单位起步,相关行业依然面临着较大的需求缺口。“究其原因,当前建设的超算中心都面临能源、散热等瓶颈。地面数据中心和人抢地、抢水,于是人们自然而然地想到,把算力送上天,或许能解决这些问题。”清华大学航天航空学院助理教授程彬说,在太空建设算力中心,有两个极大的天然优势太阳能提供的不间断“无限能源”和零下269摄氏度的天然“冷库”。
此次,“辰光一号”成为先行者,它将一台拥有8卡算力的服务器带到太空。“虽然还远远达不到地面数据中心的千卡、万卡级别,但它已经是一个数据中心的基本组成单元了,明显优于此前卫星搭载的边缘计算能力,不仅可以支撑卫星自身的运行计算需求,还能为更多其他卫星提供计算服务。”程彬举例,这样的一台服务器,完全可以支持运行常用模型,流畅完成对话、处理文本等常见任务。
在北京发展太空算力的蓝图中,“辰光一号”搭载验证的相关技术成果,是未来太空数据中心建设的核心关键,关系到相关技术路线的验证和确定。
随着卫星帆板逐步展开,“辰光一号”顺利抵达晨昏轨道,这里有24小时不间断的太阳能供给。算力服务器运行能耗高,需要稳定充足的能源供应,卫星搭载的空间聚光型太阳能电池将在轨迎接测试;同时,服务器运行产生的热量需要及时充分散出,石墨烯柔性辐冷板也将迎来大考。接下来,“辰光一号”将迎来关键的在轨测试阶段。
激光通信终端来自极光星通、电推进器为易动宇航研发、综合电子单元由国科环宇承研该卫星应用的大量技术,源自北京组建的太空数据中心创新联合体。在这个“朋友圈”中,北京星辰未来空间技术研究院扮演着“老大哥”的角色。作为任务的总体设计单位和关键共性技术研发牵头方,该院链接起从火箭、卫星研制到数据应用等一整条产业链的创新主体,组织近30家商业航天优势单位协同推进关键技术攻关。同时,该创新联合体还推动前沿技术交叉融合,孵化空间信息应用新业态,将打造全球领先的太空计算产业集群。
随着“辰光一号”在轨工作的深入,北京星空院将适时发布测试验证结果,在此基础上迭代推进技术升级和路线优化,推动太空数据中心的科技创新与产业创新。
将算力送上天,首先能够解决的问题是卫星在太空获取的海量数据不必费力回传至地面,在天上就能完成计算。“受限于天地间信号传输能力,现在很多卫星在轨获取的数据无法及时下传,很遗憾地浪费掉了。”北京智源人工智能研究院研究员刘广的研究方向之一,是探索发展地球大模型,他表示,“如果算力卫星乃至未来的太空算力枢纽,能直接在轨计算、分析数据,将极大地提升卫星数据价值。”
随着太空数据中心建设的推进,“拼图”在不断扩展的同时,也将迎来升级。“芯片架构升级后,让模型有能力兼容不同架构,是提升太空数据中心规模的关键技术环节。”刘广表示,目前,智源研究院正与卫星研制方协作开展芯片的兼容性研发,探索构建多芯适配软硬件共享生态。
刘广还展望了在未来太空探索中,太空算力能发挥的关键作用。“比如我们要在火星建立基地,无人车、机器人等设备的运行,需要大脑统筹。”他表示,借助太空数据中心实现模型部署,就能对相关终端进行实时自动化的控制,帮助人类稳步走向星辰大海。
“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,有望牵引形成重复使用火箭+太空数据中心+卫星数据应用的新型产业链和商业闭环,意义重大、未来可期。”市科委、中关村管委会相关负责人表示,北京正在持续围绕太空数据中心建设需求组织开展科研攻关,并推进天基算力在人工智能等领域的应用探索,培育太空算力产业生态。