太空算力角逐拉開大幕，未來的太空不僅是人類探索未知的疆域，更將成為部署在軌算力、支撐智能決策的戰略基座。

5月15日，在浦江創新論壇·天基計算顛覆性技術和未來產業融合交流活動上，中國科學院院士、復旦大學光電研究院院長褚君浩表示，天基計算是開啟太空智能時代的算力基座，未來在軌算力即決策話語權，同時帶動未來能源、未來材料、未來製造、未來資訊、未來空間、未來健康等未來產業的發展。中國工程院院士鄔江興表示，超低軌是尚未被開發的戰略藍海，要打造超低軌衛星智能體，以三期遞進部署節奏構建200公里-250公里晶上衛星智能體網路，搶抓發展機遇。

在軌算力即決策話語權

天數天算的必要性。

中國科學院院士、復旦大學光電研究院院長褚君浩表示，衛星數量、空間解析度、光譜解析度等的提升，使得遙感、天文數據指數級、爆炸式增長。單幅全球高解析度遙感影像的像素規模可達數億級，天基探測系統面臨海量數據傳輸與高速模數轉換帶來的帶寬、功耗和即時處理壓力。大量數據先下傳、再處理，導致有用資訊到達用戶的時間被鏈路和流程拖長，遙感數據量、時效要求和通信窗口之間的矛盾越來越突出。天基計算是開啟太空智能時代的算力基座，它具備在軌即時感知、分析、決策、管控能力，通過部署算力、存儲、通信資源，實現從“天數地算”到“天數天算”的質變，解決傳統計算體系傳輸速率、算力資源等難題，未來在軌算力即決策話語權。

超低軌是尚未被開發的戰略藍海，一般距離地球150公里-350公里。相較於傳統軌道，超低軌更接近地面，其通信更快，時延下降60%，解析度提升5-10倍，可有效降低器件成本。中國工程院院士鄔江興表示，要打造超低軌衛星智能體，智能體衛星與軌道面群體協同，算力的提升為更複雜多樣的智能體提供運行基礎，使得感知識別、自主決策等能力不斷加強；智能演算法演講也反過來推動算力體系的優化設計，提升端側效率與適應性。部署國產輕量化AI大模型，在極低功耗下支撐百億參數級邊緣推理，賦予自主決策能力，實現任務動態分工與在軌演化。他表示，超低軌的戰略機會窗口期是5-8年，要以三期遞進部署節奏構建200-250公里晶上衛星智能體網路，搶抓發展機遇。

不過，當前天基計算目前仍面臨天基衛星群體協同、星載平臺功能資源受限、海量遙感數據導致的傳輸問題、模數轉化吞吐量消耗大等瓶頸。褚君浩介紹，例如太陽能電池與蓄電系統難以支撐大算力平臺的計算功耗，同時太空缺乏熱對流條件，散熱問題難解決。高解析度遙感載荷短時間內可產生TB級數據，但遠距離大規模傳輸導致星與星、星與地之間延遲嚴重，限制即時性和有效的數據利用率。總之，大算力、低功耗、大數據之間矛盾突出。

此外，“低成本規模入軌是天基計算從技術驗證邁向體系構建的關鍵方式，這裏面成本非常重要，尤其是大量衛星、大量設備送上天，所以這裏面有好多科學問題要解決。”褚君浩表示，抗輻射晶片是天基計算的生存底線，太空晶片加固技術正從物理防護向系統免疫跨越，開啟架構驅動的新範式。為解決高帶寬、低延遲，星間光互聯成為星間通信組網的新範式，高速光鏈路將分佈式天基算力孤島互聯為統一算力網路。為緩解傳統計算晶片算力不足和數據傳輸瓶頸問題，發展新型計算和通信範式也迫在眉睫。圍繞“異質異構集成光子晶片”，突破片上鐳射、高速調控、傳輸傳感等關鍵技術，構建可編程光子與光量子晶片，為基礎算力、量子資訊、6G通信等領域提供支撐。

天基計算產業基礎已紮根

“AI越往前走，算力就越會和能源、空間綁定在一起。”太空算力企業上海東方天算科技有限公司合夥人張冀鷂表示，地面數據中心推動了AI的誕生與發展，未來AI一定會面臨電力、土地、散熱、網路等種種限制。而太空具備獨特優勢，擁有持續不斷的太陽能、開闊的部署空間、全球覆蓋能力。“太空計算是一個中國彎道超車的好機會，因為支撐這個產業的基礎已經在我國紮根。光伏製造、精密製造、積體電路、商業航太都在快速發展。這些能力疊加起來，成為我國發展太空計算的底氣。”

當前，上海積極構建未來產業培育“四位一體”機制，率先佈局天基計算作為未來產業培育方向，以重點產品研製為導向，以應用場景示範為牽引，開展關鍵技術研發，支持太空計算聯合實驗室建設，協同未來產業基金引育鏈主企業，培育產業創新生態。上海市科學技術委員會主任駱大進表示，下一步，上海市科委將深化研判天基計算發展路徑，搭建天基計算領域概念驗證平臺，推進天基計算標準體系建設，打造創新聯合體，培育完善產業創新生態。

為搶抓天基計算發展機遇，東方天算牽頭20餘家產學研相關單位共同籌建長三角天基計算創新聯合體。聯合體將以太空新型計算體系為核心主攻方向，聚焦抗輻照計算晶片、空間新型能源、先進載荷、高效熱控、太空計算軟體、星間鐳射組網、在軌智能服務七大核心技術，打造全鏈條技術矩陣，助力長三角打造全球太空新型計算創新策源地。東方天算與光本位智能科技（上海）有限公司宣佈聯合建設天基光計算創新中心，啟動全球首個天基光計算載荷聯合研製工作。雙方已開展光計算晶片太空先期驗證，並成功驗證衛星平臺與光計算晶片協同工作可行性，為下一步顛覆性技術天基應用奠定工程基礎。

“長期穩定低成本地運行，將決定太空計算這條路能走多遠。”張冀鷂表示，衛星平臺、能源、散熱、通信、載荷、衛星發射和星座運營，每一項都需要重新算賬。必須系統性重構產品和行業，讓衛星、火箭和載荷在架構上實現協同設計，減少浪費。同時利用AI驅動軟硬體深度協同，在器件上充分驗證工業級器件、車規級器件和消費級電子供應鏈的可靠性。只有把每一環都協同起來，才能持續降低系統性成本，讓太空計算真正進入產業化。

褚君浩表示，天基計算將帶動未來能源、未來材料、未來製造、未來資訊、未來空間、未來健康等未來產業的發展。他呼籲勇於探索、發現規律、攻克難關、發展前沿技術、攀登新高峰。

來源：中國澎湃新聞