太空太阳能与辐射冷却技术结合，将破解AI算力的能源和散热瓶颈。

埃隆·马斯克近日提出了一个颠覆性愿景：将AI计算中心部署到太空。他预计，未来四到五年内，在轨道上运行大规模人工智能系统将比在地球上运行同类系统更具成本效益。

这一计划主要得益于“免费”的太阳能和相对容易实现的冷却技术。马斯克身兼xAI、SpaceX和特斯拉的CEO，这三家公司的业务恰好能为他的太空AI愿景提供近乎闭环的支持力量。

11月19日，马斯克在X平台上发文称：“星舰每年应该能够将大约300吉瓦，甚至可能是500吉瓦的太阳能人工智能卫星送入轨道。”按照这个速度，轨道人工智能算力在几年内就可能超过美国整体的电力消耗量——平均约为500吉瓦。

01 地球算力瓶颈与太空解决方案

当前，电力生产、输送和冷却需求已成为大型人工智能数据中心面临的主要制约因素。马斯克强调，随着计算集群的增长，对电力供应和冷却的综合需求会升级到地面基础设施难以跟上的地步。

他声称，要达到每年200吉瓦至300吉瓦的持续算力容量，就需要建造规模庞大且造价昂贵的发电厂，因为一座典型的核电站的持续发电量约为1吉瓦。

美国目前的持续发电量约为490吉瓦，将其中的大部分用于人工智能是不现实的。马斯克表示，在地球电网中，任何接近太瓦级的人工智能相关用电需求都是无法实现的。

太空提供了完美的解决方案：近乎无限的太阳能和天然的冷却环境。太空中可以持续获得太阳能，且不需要电池，因为太空几乎永远阳光充足。冷却也仅通过辐射冷却实现，大大简化了散热系统。

02 马斯克的太空AI计划实施路径

马斯克的核心计划是每年在轨道上部署100吉瓦的太阳能AI卫星，这个规模堪比美国全国电力的四分之一。他提出，通过SpaceX的星舰实现大规模部署太阳能人工智能卫星，这将是唯一一条能够实现每年1太瓦（1TW）人工智能算力部署的路径。

这一计划不仅关乎算力提升，更是迈向马斯克所描述的“卡尔达舍夫II型文明”的重要一步。这一理论里程碑指的是一个社会能够利用整颗恒星的能量输出。

马斯克还提出了更激进的方案：在月球上建立制造基地。在2025年11月2日发表于X的一篇文章中，他表示：“月球基地每年可以生产100太瓦的电力，该基地可以就地制造太阳能人工智能卫星，并利用质量驱动器将其加速到逃逸速度。”

03 国际竞争态势

太空AI竞赛已经拉开帷幕。11月2日，美国太空数据中心初创企业Starcloud搭载SpaceX火箭成功将其首颗卫星Starcloud-1送入太空。

这颗卫星搭载了英伟达H100 GPU，计划在轨道上运行谷歌的开源模型Gemma，以此证明大型语言模型也能在太空环境中运行。

谷歌也在11月5日宣布启动“捕日者计划”，拟在2027年初发射两颗搭载Trillium代TPU的原型卫星，将AI算力直接部署到太空。谷歌高管称：“未来太空或许将是实现人工智能计算规模化的最佳场所。”

中国在太空算力领域也已起步。2025年5月14日，长征二号丁运载火箭在酒泉卫星发射中心以一箭十二星的方式，将全球首个太空计算卫星星座送入700公里太阳同步轨道。

这是人类首次在近地轨道构建起分布式算力网络，开启“太空计算时代”的新纪元。

04 技术挑战与现实可行性

尽管马斯克描述的前景极为乐观，但实际上面临诸多挑战。英伟达CEO黄仁勋对此评论道：“这就是个梦想。”

不同地球轨道环境存在显著温差：低地球轨道温度为-65°C至+125°C，中地球轨道为-100°C至+120°C，地球静止轨道为-20°C至+80°C，高地球轨道为-10°C至+70°C。这些温度波动对设备稳定性构成挑战。

地球同步轨道相对可行，因为它常年阳光充足，且辐射强度较低。然而，即使在这里建造大型AI数据中心也面临严峻挑战：兆瓦级GPU集群需要巨大的散热翼，才能仅通过红外辐射散热。

抗辐射改造是另一大难题。像Blackwell或Rubin这样的高性能AI加速器及其配套硬件，如果不进行厚重的屏蔽或彻底的抗辐射改造，仍然无法在地球同步轨道的辐射下正常工作。而这些改造会大幅降低时钟频率。

发射成本也是巨大障碍。发射如此庞大的规模需要数千次星舰级飞行，这在马斯克设定的四到五年内是不现实的，而且成本极其高昂。

市场研究机构Research and Markets发布的研报显示，预计到2035年，全球在轨数据中心市场将增长至390.9亿美元，十年复合增长率达67.4%。

未来，随着各国围绕能源效率、空间散热、辐射抗性和激光互联技术展开竞争，算力卫星有望成为国家太空能力与数字主权的标志。

尽管黄仁勋评价马斯克的计划“只是个梦想”，但太空探索的历史表明，今天的梦想可能成为明天的现实。随着技术突破和国际竞争加剧，太空AI计算时代正加速到来。​​​​​​​