作為互聯網、雲計算與人工智能（AI）的底層基座，數據中心正伴隨技術的狂飆突進而在全球多處“拔地而起”。然而，其佔地廣、能耗大、耗水多的特性也引發廣泛爭議，日漸成為輿論焦點。

英國《自然》網站在近日的報道中指出，當業界仍為地面數據中心的能耗、佔地與散熱難題焦頭爛額之際，包括美國初創企業“星雲”和埃隆·馬斯克旗下SpaceX等科技先鋒，已將目光投向浩瀚宇宙。他們計劃將數據中心送入軌道，希望借太空的天然優勢重塑算力基礎設施。然而，這條“向天而行”之路並非坦途，諸多挑戰正待跨越。

太空數據中心備受青睞

大型AI數據中心在地球上遭遇的阻力日益增大。據Data Center Watch統計，過去兩年間，受社區居民與環保團體反對，全美價值180億美元的相關項目被叫停，另有460億美元項目被迫延期。

在此背景下，“軌道數據中心”的概念備受關注。在軌道上部署數據中心以賦能AI的實質性推進始於2024年9月。彼時，“星雲”公司工程師發布白皮書，斷言軌道數據中心“在技術與經濟上均已具備可行性，是充分釋放AI潛力的必由之路”。

2025年11月，“星雲”公司發射全球首顆搭載英偉達H100 GPU的衛星，其算力較以往任何太空計算機躍升百倍。此舉標志著太空數據中心正式從科幻藍圖邁入工程現實。

該公司設想構建大規模軌道算力集群，以突破地面計算的能源與物理瓶頸。按其規劃，太空數據中心將坐擁三大天然優勢：取之不盡的太陽能供電、向深空輻射散熱的被動冷卻機制，以及零淡水消耗的運行模式。此舉不僅能大幅壓降運營成本，更可為地球電網與水資源減負。歐盟委員會相關研究也証實，軌道數據中心有望顯著削減溫室氣體排放，並徹底告別冷卻用水依賴。

與此同時，科技巨頭谷歌啟動了“太陽捕手”太空計算項目，致力於在軌道上搭建可擴展的AI算力系統，為下一代機器學習蓄勢。谷歌計劃於距地650公裡的太陽同步軌道部署81顆搭載自研TPU芯片的衛星，依托太陽能供電與自由空間光通信織就天基算力網，從而巧妙繞開地面項目的審批瓶頸與能耗掣肘。

真正引爆行業熱情的，是今年1月的達沃斯世界經濟論壇。馬斯克在會上斷言：太空將是部署AI成本最低的場所，這一願景兩至三年內即可照進現實。隨后，SpaceX宣布擬發射百萬顆衛星以構建軌道數據中心網絡。相較於目前近地軌道約1.5萬顆衛星的存量，此番手筆令人咋舌。美國喬治城大學學者凱瑟琳·柯利透露，該領域的關注度由此呈指數級飆升。

與此同時，杰夫·貝索斯旗下的藍色起源公司，也正式提交了自身的衛星星座規劃。

今年3月，美國政府出台《保護納稅人承諾》計劃，為天基數據中心建設再添一把火。OpenAI與馬斯克的xAI等企業紛紛簽署承諾，明確將自行承建相關基礎設施或包攬全部用電成本，不讓納稅人為此買單。

諸多挑戰有待破解

要實現上述宏圖，尚需跨越數道工程與技術鴻溝。

首當其沖的是散熱難題。盡管太空背景溫度極低，但近乎真空的環境使熱對流與傳導幾乎失效，AI芯片產生的海量熱量難以自然逸散。美國賓夕法尼亞大學機械工程師伊戈爾·巴爾加汀認為，雖然可沿用國際空間站上配備的散熱器等現有散熱方案，但此類設備極其笨重，導致發射成本高昂，並不適用於軌道數據中心。

惡劣的太空輻射對AI芯片的影響也成為建設天基數據中心的“攔路虎”。卡內基梅隆大學系統科學家肯尼斯·梅警告，高能質子與粒子流持續轟擊芯片，極易引發數據損壞或硬件故障。盡管谷歌在去年的白皮書中宣稱，其自研的Trillium芯片在質子束測試中表現穩定，但巴爾加汀坦言，商用AI芯片究竟能承受何種量級的輻射，仍是懸而未決的難題。

巴爾加汀補充道，隨著發射數量的增加，太空交通管理將持續承壓。若低軌衛星數量激增百倍，它們彼此碰撞的概率將呈指數級攀升。碰撞導致的連鎖反應或將導致部分寶貴軌道淪為無法利用的“廢區”。

科學界也擔心日益密集的衛星星座已對天文觀測造成嚴重光污染。英國皇家天文學會數據顯示，若SpaceX的計劃全面實施，位於智利的甚大望遠鏡拍攝的圖像中，將有約10%的視場因衛星軌跡干擾而作廢。

照進現實尚待時日

盡管面臨重重困難，但不少先行者已率先將AI模型送入軌道。

“星雲”公司的衛星入軌后，已開展多項演示任務，包括運行谷歌“雙子座”模型、執行模型微調及在軌訓練，以實測高性能計算在太空環境下的表現。

監管層面正快速響應。美國聯邦通信委員會已接收SpaceX的衛星提案並公開征求意見。據美國太空新聞網站報道，3月底，馬斯克首次披露了SpaceX軌道數據中心的技術細節，公開了配備大型散熱器的“AI Sat Mini”衛星概念圖。

然而，商業化之路仍布滿荊棘。路透社近日援引SpaceX招股文件指出，其“軌道AI計算”計劃仍高度依賴尚未驗証的技術，短期內恐難實現商業可行性。

業界普遍認為，軌道數據中心從概念走向普及，可能需要很長時間。巴爾加汀樂觀估計，五年或是最理想的突破期﹔柯利則持審慎態度，認為至少需10至15年，乃至20年，天基算力方能達到今日地面數據中心的成熟度與普及率。