人工智能(AI)的飛速發展,正推動全球數據中心需求激增。然而,這些形似倉庫的龐大設施不僅占用大量土地,還消耗著驚人的能源,并釋放出巨量二氧化碳。據國際能源署2025年發布的報告,2024年全球數據中心耗電已達415太瓦時,約占全球用電總量的1.5%。預計到2030年,這一數字將翻倍至945太瓦時,相當于日本全年的用電總量。與此同時,規模不斷擴大的數據中心也面臨著日益嚴峻的散熱挑戰。
面對這一困局,全球科技企業正將目光投向太空。據美國有線電視新聞網(CNN)報道,多家公司開始探索將數據中心部署至太空軌道,以避開用地限制,并更高效地利用太陽能。不過,這一構想仍面臨發射成本高昂、太空輻射防護等現實挑戰。
在太空建立數據中心優勢多多,最突出的優勢在于能源供給。它將直接利用大氣層外的太陽能,獲得持續而清潔的動力來源。圖為未來太空數據中心想象圖。
圖片來源:泰雷茲阿萊尼亞宇航公司
優勢顯著
太空數據中心最突出的優勢在于能源供給。它將直接利用大氣層外的太陽能,獲得持續而清潔的動力來源。
去年,在歐盟委員會資助下,由法國衛星制造商泰雷茲阿萊尼亞宇航公司主導的“歐洲凈零排放和數據主權的先進太空云”項目,完成了關于在太空中部署數據中心的可行性研究。該項目旨在為數據存儲與處理探索一條可持續的發展路徑。該公司預計,到2050年,這一項目可能實現數十億歐元的投資回報。
研究證實,太空數據中心有望重塑歐洲數字格局,提供更環保、更自主的數據解決方案。
太空數據中心還具備另一關鍵優勢:無需用水冷卻。CNN的報道指出,這類設施能避免地面數據中心常面臨的土地征用、法規限制等難題。
阿布扎比的馬達里太空公司是這一領域的先行者之一,已將小型計算組件送入軌道進行技術驗證。公司創始人兼首席執行官謝里夫·阿爾·羅曼迪指出,天基數據中心能服務多元客戶,特別是地球觀測衛星用戶,在太空直接存儲和處理原始觀測數據,可大幅降低傳輸延遲,助力企業更快作出決策。
群雄逐鹿
當硅谷工程師仍在為數據中心的巨額電費和散熱難題困擾時,太空數據中心已吸引全球科技力量競相布局。
今年3月,美國Lonestar數據資產公司宣布,已在月球表面完成一款小型數據中心的測試。
本月初,SpaceX的火箭將初創企業Starcloud搭載英偉達H100圖形處理單元的衛星送入軌道。英偉達稱,這標志著其首個太空迷你數據中心正式亮相。
今年5月,中國國星宇航與之江實驗室聯合發射的“太空計算星座021任務”12顆衛星入軌,成為全球首個專為太空計算構建的衛星星座。作為國星宇航“星算計劃”與之江實驗室“三體計算星座”的首發任務,該計劃未來將部署2800顆算力衛星,構建覆蓋全球的天地一體化算力網絡。
10月底,埃隆·馬斯克在回應媒體時提出:僅需擴展新一代星鏈V3衛星,即可構建完整的太空數據中心體系。
谷歌于11月4日宣布,正研發搭載自研芯片的衛星,計劃在太空中構建可擴展的計算網絡,以充分利用空間太陽能。該公司預計在2027年初發射兩顆原型測試衛星。
挑戰猶存
將數據中心送入太空雖前景廣闊,但仍面臨輻射、散熱和成本等關鍵因素挑戰。
Starcloud公司首席執行官菲利普·約翰斯頓指出,首要難題在于如何在真空中有效散發大量熱量,并確保芯片在太空強輻射環境中穩定運行。
盡管支持者認為太空能更好地防御人為攻擊與自然災害,但香港大學空間研究實驗室主任昆汀·帕克提醒,太空環境本身亦充滿不確定性。專家也持續警示太空垃圾的累積風險,認為碰撞可能摧毀維系現代社會的天基設施。
目前,將服務器送入軌道的成本仍是一大障礙。不過,隨著SpaceX可重復使用的“星艦”火箭發展,發射費用有望大幅降低至原來的三十分之一。谷歌公司Suncatcher項目負責人特拉維斯·比爾斯表示,到21世紀30年代中期,天基數據中心的運營成本或與地面持平。