算力上太空!千亿美元赛道,商业闭环如何跑?

中国工业报 王珊珊 王棕宝 左宗鑫
更值得关注的是,这次任务不只是“送卫星”,而是以全国首个“首箭首星”一体化算力卫星项目为载体,尝试把算力基础设施从地面延伸到太空。

9月20日12时03分,东风商业航天创新试验区,中科宇航力箭一号遥十八运载火箭·超智算号点火升空,以“一箭9星”将“超智算一号”等9颗卫星送入预定轨道。

此次是力箭一号第16次飞行、力箭系列第17次发射;截至目前,力箭系列已成功将1艘飞船、121颗卫星送入太空,入轨载荷总质量超21吨。中科宇航称,其已成为我国民营航天领域发射卫星数量最多、发射载荷重量最大的商业航天公司。更值得关注的是,这次任务不只是“送卫星”,而是以全国首个“首箭首星”一体化算力卫星项目为载体,尝试把算力基础设施从地面延伸到太空。

图源:摄图网

从“天感地算”向“天感天算”

很多卫星的工作方式像快递员,在天上收集数据,等飞过地面站时把“包裹”传下来,由“中转站”——地面数据中心解析后再分发给用户。受地面站资源、带宽等因素限制,只有不到1/10的有效卫星数据能传回地面,且数据时效性差。太空算力网则是将计算能力部署到太空轨道上,通过卫星组网形成的天基算力基础设施,旨在构建天地一体化的分布式算力网络,推动算力模式从“天感地算”向“天感天算”跨越。

据第一财经报道,“超智算一号”主载荷为4米可见光相机和AI计算机,具备光学遥感成像、在轨数据处理与目标识别能力,面向智慧城市、自然资源普查与监管、精准农业、生态环保、应急救灾等领域;它直接在太空完成影像解析和目标识别,仅下传高价值结果,将数据响应时效由传统数小时压缩至分钟级。

一苇宇航CEO邢若粼对中国工业报,将这一变化概括为从“天上采集、全部下传、地面处理”转向“边采集、边理解、边筛选、按需回传”,本质是把计算前移到数据产生的位置,减少无效数据下传、降低星地链路压力。但他强调,“分钟级响应”应准确理解为在特定任务、有效成像、链路可用和地面业务系统协同条件下,从数据获取到目标识别结果回传可达分钟级,并非任何地点、任何时刻都能实现固定端到端分钟级服务。

新航天星空实验室主任、空间技术专家、高级航天工程师张传军对中国工业报以山林火灾为例分析表示,普通卫星只能传回完整航拍原图,地面人员逐帧排查火点;“超智算一号”可在轨自动识别明火坐标,几分钟内推送预警,在汛期河道超限、山体滑坡隐患监测中提升应急主动性。联储证券研究院研究员杜彤彤对中国工业报分析认为,这实质是把卫星从数据采集终端升级为分布式太空算力网络的在轨计算节点。

当火箭变身“太空公交”

太空算力网要想真正实现突破,还需要降低发射运营成本。

力箭一号副总师孙良杰对媒体表示,一箭多星难点集中在星箭总体匹配、载荷接口兼容、多星分离时序控制。力箭一号采用通用化星箭电气接口,对卫星支架结构标准化、统一化设计,相当于搭建“标准货架”,不同客户载荷无须对火箭大量定制化改动即可快速适配,压缩任务准备周期。

邢若粼对中国工业报分析指出,“去任务化”不是取消适配,而是把过去每次重新设计的工作,转化为标准化、模块化、参数化的产品能力,包括通用星箭接口、标准化支架、预验证飞行软件和分离方案;具体任务仍需轨道、载荷和安全适配。其认为,9颗卫星来自不同单位、面向不同应用并能安全有序精准入轨,说明力箭一号已具备较强多客户协同和批量履约能力。中科宇航披露,力箭一号任务排期已规划至2027年下半年,并正形成“陆上常态航班发射、海上机动专项发射”的双线格局。

据中科宇航披露,8月25日,力箭一号已完成海上发射箭地合练,模拟发射当日流程,开展发射架起竖、动基座自对准、防倾覆装置控制等十余项试验;首次海上发射计划在广东附近海域执行“一箭3星”任务,2026年下半年还规划两次海上发射。邢若粼认为,海上发射要验证的是一套完整移动发射体系,涉及海上转运、海况气象适应、发射区与落区安全、测控通信、海事协调、应急处置和多部门协同;其价值在于灵活选择发射方位和轨道倾角,打开低倾角窗口,并在南向北射时将落区设于公海、避开人口稠密区。联储证券研究院副院长沈夏宜对中国工业报补充,动基座全流程闭环能力贯通后,“陆上常态航班+海上机动专项”可提升入轨效率,拓展星座组网、快速补网市场,并增强对东南亚及“一带一路”沿线客户的响应。

南昌航天科技集团董事长、南昌理工学院校长邱小林对中国工业报表示,海上发射可灵活选择低纬度点位,提升低倾角轨道运载效率,适配海洋监测、远洋航运、海域生态观测,并避开陆地落区限制。中科宇航副总指挥孟祥福对媒体介绍,公司已携手广东省珠江海运有限公司、阳江商业航天科技有限公司成立广东商业航天技术服务有限公司,依托阳江海域打造“陆海一体”商业航天发射体系。邢若粼提醒,海上发射并不天然等于成本更低,只有稳定班次、规模化保障和成熟供应链形成后,经济性才会体现。

瓶颈如何破

综合邢若粼、张传军和杜彤彤的观点,当前,太空算力网规模化至少面临四类约束。

算力方面,星载芯片须兼顾高能效、抗辐射、高可靠、可在线重构、软件可定义和故障自主恢复。邢若粼指出,单星在轨推理算力目前并非绝对瓶颈,数瓦到数十瓦级抗辐照AI芯片即可胜任常见遥感分类与目标识别,真正稀缺的是模型在轨持续更新、多星协同调度与业务闭环的运营体系。杜彤彤则给出量化参照:国内三体计算星座单星峰值AI算力为744TOPS,距支撑大规模并行推理仍有数量级差距。

散热方面,太空无空气对流,热量主要靠传导和辐射排出。杜彤彤估算,千卡级太空超算总功率约1兆瓦,初步需配备约4500平方米太阳阵,而扩容散热结构又会增加卫星重量和发射成本。

通信方面,星间激光通信需解决捕获、瞄准、跟踪、链路切换和空间网络路由,星地链路受可见窗口、天气和地面站布局影响。杜彤彤指出,地面数据通信速率是太空的100至1000倍,下行数据还易造成地面站拥堵。

运营方面,星座需要统一操作系统、虚拟化、中间件、模型部署、任务编排和故障隔离机制,并解决模型在轨更新、跨星调度、数据安全和算法可验证问题。张传军认为,低轨卫星高速移动使算力节点动态变化,很难像地面机房一样稳定调度,星间激光互联和天地协同调度的稳定性仍是关键短板。

太空算力千亿美元商业闭环何在

据长江证券研报称,太空算力产业链覆盖上游硬件与基础设施、中游系统集成与运营管理、下游多元应用服务,预计2030年市场规模有望达千亿美元;赛迪顾问测算,全球太空算力市场规模将从2020年约3亿美元升至2030年约160亿美元。目前,SpaceX已向美国联邦通信委员会提交部署高达100万颗AI卫星的申请,拟打造全球首个太空数据中心;国内由之江实验室主导、国星宇航等参与的“三体计算星座”已完成首发12颗计算卫星组网,单星峰值AI算力达744TOPS。

邢若粼提醒,市场规模取决于统计口径,真正值得关注的不是远期数字,而是哪些场景愿意持续付费。近期,确定性较高的应用集中在高价值、强时效、对覆盖范围有要求的场景,如应急救灾、自然资源监管、生态环境监测、海洋监测、精准农业、城市治理和基础设施巡检。张传军举例,远洋油轮泄漏可全天候识别油污范围并追踪扩散,现代农业可大范围巡查病虫害、土地闲置和作物长势异常。杜彤彤将筛选逻辑概括为“地面算力不可达或不可及”之处,主要场景为应急监测与灾害预警、远海与极地遥感实时处理、国家安全相关天基态势感知。

盈利模式上,邢若粼提出三层:卫星数据和行业服务,按数据产品、专题分析或任务结果收费;“太空算力即服务”,按任务、算力时长或结果调用付费;基础设施和软件服务,包括算力载荷、星载操作系统、仿真验证、地面站接入、星座调度和在轨运维。邱小林认为,现阶段以政企服务、项目定制、年度订阅为主,未来将升级为太空算力云租赁。杜彤彤则概括为“卖Token”“卖服务”和政府端战略采购,其中政府端是行业发展初期主要收入来源。

监管上,邢若粼列出全生命周期规则体系:发射许可、频率和轨道协调、卫星运营责任、数据分类分级、人工智能模型安全、空间碎片减缓、离轨处置、网络安全、责任保险及跨境数据合规;国家航天局已提出推进商业航天高质量安全发展,并将标准体系、卫星数据安全、空间碎片治理和商业卫星运营机制作为重点。杜彤彤提醒,频率协调是功能性前提,频谱治理直接决定运营可行性;更深层问题是管辖权归属,在轨计算产出数据的法律管辖仍以发射国和注册国为锚点,而运营控制权可能分散于不同司法辖区,需要新的国际协调机制填补正式权威与有效控制之间的缺口。

张传军表示,可回收火箭被视为商业航天降本核心突破口,能在完成任务后回收、检修、翻新、复用核心箭体,类似民航客机反复执飞,从而摊薄高频次发射费用。但它并非无限降本万能方案:回收后检测、维修、翻新、复测仍需成本,多次复用后的可靠性校验和任务适配也有门槛;卫星端星载算力设备、热控系统、精密载荷依旧昂贵。其判断,真正低成本组网必须依靠“火箭可回收+卫星平台标准化批量生产+核心部件国产化”三重路径同步推进。

AI大模型上天方面,邱小林认为,完整版大模型功耗高、算力需求大,卫星太阳能供电有限、空间狭小、散热困难,现阶段国内仅能实现轻量化、精简版AI模型在轨稳定工作;未来最优模式是天地分工、协同智能——复杂训练和深度分析留在地面算力中心,卫星搭载轻量化推理模型,负责在轨快速感知、初步研判和实时预警,以兼顾响应速度与分析精度。

针对以上情况,中国工业报致函中科宇航,截至发稿,对方并未回复。

请扫码关注数字化经济观察网
责编:左翊琦
参与评论
文明上网,理性发言!请遵守新闻评论服务协议
0/200