數(shù)據(jù)中心加速邁向太空

人工智能（AI）的飛速發(fā)展，正推動(dòng)全球數(shù)據(jù)中心需求激增。然而，這些形似倉(cāng)庫(kù)的龐大設(shè)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(jù)國(guó)際能源署2025年發(fā)布的報(bào)告，2024年全球數(shù)據(jù)中心耗電已達(dá)415太瓦時(shí)，約占全球用電總量的1.5%。預(yù)計(jì)到2030年，這一數(shù)字將翻倍至945太瓦時(shí)，相當(dāng)于日本全年的用電總量。與此同時(shí)，規(guī)模不斷擴(kuò)大的數(shù)據(jù)中心也面臨著日益嚴(yán)峻的散熱挑戰(zhàn)。

面對(duì)這一困局，全球科技企業(yè)正將目光投向太空。據(jù)美國(guó)有線電視新聞網(wǎng)（CNN）報(bào)道，多家公司開始探索將數(shù)據(jù)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(gòu)想仍面臨發(fā)射成本高昂、太空輻射防護(hù)等現(xiàn)實(shí)挑戰(zhàn)。

在太空建立數(shù)據(jù)中心優(yōu)勢(shì)多多，最突出的優(yōu)勢(shì)在于能源供給。它將直接利用大氣層外的太陽能，獲得持續(xù)而清潔的動(dòng)力來源。圖為未來太空數(shù)據(jù)中心想象圖。

圖片來源：泰雷茲阿萊尼亞宇航公司

優(yōu)勢(shì)顯著

太空數(shù)據(jù)中心最突出的優(yōu)勢(shì)在于能源供給。它將直接利用大氣層外的太陽能，獲得持續(xù)而清潔的動(dòng)力來源。

去年，在歐盟委員會(huì)資助下，由法國(guó)衛(wèi)星制造商泰雷茲阿萊尼亞宇航公司主導(dǎo)的“歐洲凈零排放和數(shù)據(jù)主權(quán)的先進(jìn)太空云”項(xiàng)目，完成了關(guān)于在太空中部署數(shù)據(jù)中心的可行性研究。該項(xiàng)目旨在為數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與處理探索一條可持續(xù)的發(fā)展路徑。該公司預(yù)計(jì)，到2050年，這一項(xiàng)目可能實(shí)現(xiàn)數(shù)十億歐元的投資回報(bào)。

研究證實(shí)，太空數(shù)據(jù)中心有望重塑歐洲數(shù)字格局，提供更環(huán)保、更自主的數(shù)據(jù)解決方案。

太空數(shù)據(jù)中心還具備另一關(guān)鍵優(yōu)勢(shì)：無需用水冷卻。CNN的報(bào)道指出，這類設(shè)施能避免地面數(shù)據(jù)中心常面臨的土地征用、法規(guī)限制等難題。

阿布扎比的馬達(dá)里太空公司是這一領(lǐng)域的先行者之一，已將小型計(jì)算組件送入軌道進(jìn)行技術(shù)驗(yàn)證。公司創(chuàng)始人兼首席執(zhí)行官謝里夫·阿爾·羅曼迪指出，天基數(shù)據(jù)中心能服務(wù)多元客戶，特別是地球觀測(cè)衛(wèi)星用戶，在太空直接存儲(chǔ)和處理原始觀測(cè)數(shù)據(jù)，可大幅降低傳輸延遲，助力企業(yè)更快作出決策。

群雄逐鹿

當(dāng)硅谷工程師仍在為數(shù)據(jù)中心的巨額電費(fèi)和散熱難題困擾時(shí)，太空數(shù)據(jù)中心已吸引全球科技力量競(jìng)相布局。

今年3月，美國(guó)Lonestar數(shù)據(jù)資產(chǎn)公司宣布，已在月球表面完成一款小型數(shù)據(jù)中心的測(cè)試。

本月初，SpaceX的火箭將初創(chuàng)企業(yè)Starcloud搭載英偉達(dá)H100圖形處理單元的衛(wèi)星送入軌道。英偉達(dá)稱，這標(biāo)志著其首個(gè)太空迷你數(shù)據(jù)中心正式亮相。

今年5月，中國(guó)國(guó)星宇航與之江實(shí)驗(yàn)室聯(lián)合發(fā)射的“太空計(jì)算星座021任務(wù)”12顆衛(wèi)星入軌，成為全球首個(gè)專為太空計(jì)算構(gòu)建的衛(wèi)星星座。作為國(guó)星宇航“星算計(jì)劃”與之江實(shí)驗(yàn)室“三體計(jì)算星座”的首發(fā)任務(wù)，該計(jì)劃未來將部署2800顆算力衛(wèi)星，構(gòu)建覆蓋全球的天地一體化算力網(wǎng)絡(luò)。

10月底，埃隆·馬斯克在回應(yīng)媒體時(shí)提出：僅需擴(kuò)展新一代星鏈V3衛(wèi)星，即可構(gòu)建完整的太空數(shù)據(jù)中心體系。

谷歌于11月4日宣布，正研發(fā)搭載自研芯片的衛(wèi)星，計(jì)劃在太空中構(gòu)建可擴(kuò)展的計(jì)算網(wǎng)絡(luò)，以充分利用空間太陽能。該公司預(yù)計(jì)在2027年初發(fā)射兩顆原型測(cè)試衛(wèi)星。

挑戰(zhàn)猶存

將數(shù)據(jù)中心送入太空雖前景廣闊，但仍面臨輻射、散熱和成本等關(guān)鍵因素挑戰(zhàn)。

Starcloud公司首席執(zhí)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(fā)大量熱量，并確保芯片在太空強(qiáng)輻射環(huán)境中穩(wěn)定運(yùn)行。

盡管支持者認(rèn)為太空能更好地防御人為攻擊與自然災(zāi)害，但香港大學(xué)空間研究實(shí)驗(yàn)室主任昆汀·帕克提醒，太空環(huán)境本身亦充滿不確定性。專家也持續(xù)警示太空垃圾的累積風(fēng)險(xiǎn)，認(rèn)為碰撞可能摧毀維系現(xiàn)代社會(huì)的天基設(shè)施。

目前，將服務(wù)器送入軌道的成本仍是一大障礙。不過，隨著SpaceX可重復(fù)使用的“星艦”火箭發(fā)展，發(fā)射費(fèi)用有望大幅降低至原來的三十分之一。谷歌公司Suncatcher項(xiàng)目負(fù)責(zé)人特拉維斯·比爾斯表示，到21世紀(jì)30年代中期，天基數(shù)據(jù)中心的運(yùn)營(yíng)成本或與地面持平。