算力上太空:“天算”“地算”是互补而非替代

来源: 2026-09-22 00:43:39

  朱克力(国研新经济研究院创始院长、国科空天经济发展中心理事长)

  近日,国内首个“首箭首星”一体化算力卫星“超智算一号”成功发射升空,标志着我国太空算力正式迈入在轨工程验证阶段。作为星箭一体化设计、专用于在轨智能计算的新型空间基础设施,该卫星突破传统卫星“只感知、不计算”的局限,将AI算力载荷部署于近地轨道,实现空间数据在轨实时处理、智能解析与快速输出,完成从“天感地算”向“天感天算”的范式跨越。在全国一体化算力网络加速建设、空天产业深度融合、新质生产力持续释放的背景下,此次发射拉开了我国天地协同算力体系规模化建设的崭新序幕,为算力经济拓展出太空新维度。从地面算力到太空算力,重构数智基建底层格局

  长期以来,我国算力体系建设集中于地面数据中心,依托“东数西算”工程形成全国统筹、区域互补的算力供给格局,支撑了数字经济高速增长。但地面算力天然存在空间局限,受制于地理区位、电力能耗、光纤带宽、地面站点覆盖范围,无法实现全球全域、全时段、无盲区的感知与计算服务。尤其在海洋远域、极地空域、跨境边疆、灾害盲区等场景,地面算力存在覆盖空白、传输滞后、响应不足等长期痛点,难以适配全域治理、全球监测、应急响应及空天经济发展的时代需求。

  传统卫星产业的核心瓶颈,在于“重采集、轻处理、重传输、轻智能”。过往各类遥感、监测卫星获取海量空间数据后,受限于星地通信窗口窄、下行带宽有限,只能将原始数据积压在星上,等待过境地面站后批量回传,大量高时效、高价值信息因传输延迟丧失应用价值。数据回传后再由地面算力解析处理,完整链路耗时可达数小时甚至数天,面对突发灾害、动态目标、快速演变的空域态势,传统模式难以满足实时决策需求。

  “超智算一号”的核心价值,在于彻底颠覆这一运行范式,构建起“天基边缘算力+地面核心算力”的双层算力架构。通过在卫星平台集成高性能在轨计算单元,让卫星具备独立的智能分析、目标识别、态势研判、数据提纯能力,在轨完成绝大部分数据筛选与智能推理工作,仅将结构化结论、精准坐标、预警信息等轻量化结果下传地面,大幅压缩链路时延、降低传输压力、提升空间数据利用率。

  从产业逻辑看,太空算力不是地面算力的替代方案,而是互补增效、韧性补强的新型算力形态。地面算力适合大规模模型训练、海量数据存储、复杂深度运算,承担算力体系“核心中枢”功能;太空算力立足轨道空间,主打广域感知、实时响应、边缘智能处理,承担全域覆盖、动态监测、应急兜底的“空间末梢”功能。二者联动形成全域覆盖、天地一体、高低协同、韧性更强的新型算力基础设施体系,重塑我国数智基建的空间格局,为新质生产力扩容升级提供全新底座支撑。

  与此同时,此次“首箭首星”一体化发射模式,创新了商业航天与算力产业融合的落地路径。以往卫星研制、火箭发射分属不同主体、独立推进,周期长、协同弱、成本高。本次星箭一体化统筹设计、一体化实施,大幅压缩项目周期、优化适配性能、降低工程成本,为后续批量算力卫星组网、常态化在轨验证、规模化商业运营提供了可复制、可推广的全新范式,推动商业航天从“发射服务、硬件交付”的传统赛道,向“空间算力运营、智能场景服务”的高价值赛道跃迁。太空算力的时代机遇与结构性增长空间

  当前,全球科技竞争、产业竞争已深度进入空天与数智双向融合的新阶段,算力竞争不再局限于地面机房的算力密度、能效水平、调度能力,而是延伸至近地轨道的空间算力资源争夺。美欧早已布局低轨算力星座、空间数据中心、在轨智能计算体系,加速抢占空天数智基础设施的战略制高点。随着“超智算一号”成功入轨,我国正式入局太空算力新赛道,迎来多维叠加的产业机遇与结构性增长红利。

  第一,新基建扩容机遇,打开万亿级空天算力增量市场。算力已成为数智经济核心生产要素,伴随人工智能、大数据、低空经济、商业航天、智慧海洋、应急治理等产业发展,全社会算力需求持续爆发。地面算力受能耗双控、土地资源、散热条件约束,边际扩容空间逐步收窄,空间算力成为算力突破物理约束、实现增量扩容的核心方向。依托低轨星座构建分布式在轨算力网络,能够持续拓展算力供给边界,形成地面算力之外的全新增量,构建全国一体化算力网络的太空延伸层,未来将成长为万亿级新基建增量赛道。

  第二,场景全面渗透,催生跨行业智能化升级浪潮。太空算力具备全域覆盖、实时感知、动态监测、抗毁性强的独特优势,能够精准匹配各类传统算力无法覆盖的刚需场景。在应急防灾领域,可实现森林火情、洪涝灾害、地质滑坡的分钟级监测、快速研判、动态追踪,解决传统灾后处置、滞后研判痛点;在自然资源领域,可实现国土测绘、耕地保护、水资源监测、生态治理等常态化智能巡检;在海洋经济领域,支撑远海船舶监测、海洋环境预警、海上安全管控,补齐远海治理算力短板;在空域治理领域,可配合低空经济发展,实现全域空域态势感知、飞行风险预警、低空秩序管控,为空天经济规范化、智能化发展提供底层支撑。

  第三,重塑商业航天商业模式,推动产业从硬件驱动转向服务驱动。长期以来,国内航天较为依赖火箭发射、卫星制造、载荷搭载等一次性硬件收入,多数企业难以形成稳定经营性现金流。太空算力的出现,彻底拉长产业价值链条,将商业航天的盈利模式延伸至在轨算力租赁、空间AI推理、智能数据服务、行业解决方案等持续性服务领域,实现从“卖硬件、卖发射”向“卖算力、卖服务、卖智能”的转型升级,构建可长期迭代、可持续盈利的商业闭环,彻底激活商业航天产业内生增长动力。

  第四,带动全产业链升级,培育空天智能新质生产力产业集群。太空算力是典型的高技术、高集成、长链条产业,横跨航天制造、半导体芯片、人工智能、通信组网、空间材料、智能算法、数字服务等多个领域。产业发展将直接带动抗辐照星载芯片、星上智能载荷、高精度姿态控制、星间激光通信、轻量化AI模型、空间热管理等上游核心环节国产化突破,推动航天制造标准化、批量化、低成本化发展,培育一批专精特新配套企业,逐步构建自主可控、安全高效的空天算力全产业链体系,形成新的区域产业增长极。正视产业短板,稳步推进规模化高质量发展

  必须清醒认识到,“超智算一号”成功发射是产业起点,而非成熟终点。当前我国太空算力整体处于单星验证、技术摸索、场景试水的早期阶段,距离大规模组网、商业化普及、体系化成熟仍存在多重现实瓶颈,技术短板、成本约束、标准缺失、生态不完善等问题仍然存在,产业发展切忌盲目炒作、过快冒进。

  从技术层面看,极端太空环境对算力硬件形成严苛约束。近地轨道强辐射、高低温交变、真空无对流散热等工况,导致星载算力芯片必须做抗辐照加固处理,同等功耗下算力密度、计算能效远低于地面通用算力芯片。同时,星上算力运行产生高密度热量,真空环境散热难度大,热堆积直接限制算力持续输出能力。卫星太阳能供电、储能系统容量有限,算力、功耗、续航三者形成天然矛盾,高算力运行必然压缩在轨寿命。此外,星间高速组网、多星协同算力调度、分布式任务分配、在轨模型轻量化迭代、星地算力协同调度等核心技术,仍处于试验摸索阶段,尚未形成成熟技术体系,多星组网后的协同计算能力、系统稳定性仍需长期在轨验证。

  从成本层面看,太空算力属于典型重资产、长周期产业,前期投入大、回报周期长。卫星研制、算力载荷集成、火箭发射、地面站配套、在轨运维补网,全链条成本居高不下。尽管可回收火箭技术持续迭代、发射成本持续下行,但短期内大规模星座组网的综合成本依然远高于地面算力。现阶段太空算力不具备通用算力替代能力,无法用于大规模模型训练、海量数据存储,仅适配高时效、高安全、广覆盖的特色刚需场景,产业应用边界需要理性界定,避免盲目扩张造成资源浪费。

  从制度与生态层面看,行业标准、治理体系、安全规范尚未统一。太空算力属于跨界融合新产业,航天、AI、算力、通信、数据安全多领域规则交叉重叠,目前缺乏统一的星载算力接口、算力计量标准、数据交互规范、在轨安全标准、服务定价体系。同时,低轨轨道、频谱资源日趋紧张,星座布局缺乏统筹规划,可能导致同质化布局、无序竞争风险。空天数据确权、跨境传输、在轨数据安全、太空设施防撞避险等治理规则仍不完善,产业安全发展的制度底座仍需持续夯实。

  面向未来,太空算力产业必须坚持技术迭代为先、场景落地为要、生态共建为本、安全发展为基,走循序渐进、稳步成熟的高质量发展路径。技术上坚持小步快跑、持续在轨验证,从单星试验到小星座组网,逐步攻克星载芯片、热管理、星间组网、协同调度等核心短板,持续提升算力能效与系统稳定性。应用上坚持刚需牵引、场景先行,优先落地地面算力无法替代的应急治理、海洋监测、生态管控、空域安防等高价值场景,以真实商业闭环反哺技术迭代。产业上持续推进卫星批产化、平台标准化、发射低成本化,完善上下游配套体系,构建天地协同的算力服务生态。制度上加快统一行业标准、统筹频轨资源、完善安全治理,引导产业有序布局、良性竞争、可持续发展。

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