一顆盯著太陽的科學衛星,每天產生約 500 GB 觀測資料,傳得回地面的只有 20 GB 左右。計算衛星要解的就是這個落差:在衛星裡放一台小型伺服器,讓 AI 模型直接在軌道上跑,先在天上把資料算完,只把結果送下來。更遠的目標,是把資料中心本身搬上軌道,用太陽的電跑 AI。
這件事已經在天上了。2026 年 10 月 14 日朱雀二號改進型送上去的十顆衛星裡,有八顆是國星宇航「星算」計畫的計算衛星(那一場的覆盤、發射頁)。加上 2025 年 5 月 14 日的第一批 12 顆,同一個星座已有兩批共 20 顆送上軌道。
為什麼要在天上算:資料下不來
衛星只有飛過地面站頭頂那幾分鐘能通話,頻寬也有限。開頭那顆太陽監測衛星,是科技日報 2025 年 5 月引述之江實驗室舉的例子;他們的整體說法是,傳統模式下不到十分之一的有效衛星資料能傳回地面。
在天上先算,就是把資料在軌道上篩一遍,只傳下有用的部分。之江實驗室2026 年 2 月公布的成果裡,有一個 80 億參數的「天基天文時域模型」,在軌判定與分類伽瑪射線暴,官方說識別準確率 99%。
電:挑一條一直曬得到太陽的軌道
算力就是電。計算衛星偏好晨昏軌道,一種沿著地球晝夜分界線飛的太陽同步軌道,衛星幾乎一直在陽光裡,很少進地球陰影。星算 02 組、Google 的 Suncatcher 構想,選的都是它。
Google 研究部門 2025 年 11 月發表 Project Suncatcher 時寫,在對的軌道上,一片太陽能板的產能最多可達地面的 8 倍。
熱:真空裡沒有空氣能把熱帶走
這是計算衛星最難的一題。地面資料中心靠風扇和冷卻水,讓空氣或液體流過晶片把熱帶走,也就是對流。太空沒有空氣。NASA 小型太空船技術報告的熱控章節寫得很直接:真空中,熱只靠輻射與傳導傳遞,沒有對流。
所以衛星分兩段處理:先用熱管或液冷迴路把晶片的熱「傳導」到一片專用的散熱板,再讓散熱板以紅外線把熱「輻射」到太空。晶片越強、發熱越多,散熱板就得越大。星算 02 組這次要驗證的項目裡,就有「超大尺寸展開式輻冷翼」和一套液冷迴路——除了太陽能翼,衛星還得多長一對專門散熱的翅膀。
Google 在 Suncatcher 的說明裡,也把熱管理列為尚待解決的工程挑戰。
一顆不夠:用雷射把衛星拼成一台電腦
單顆衛星塞得下的晶片有限,要做大就得讓很多顆一起算,衛星之間的資料線只能靠雷射。Google 的構想是 81 顆衛星擠在半徑約 1 公里的範圍內編隊飛行,鄰星相距一兩百公尺,近距離換來高頻寬;實驗室的台架測試,一對收發器做到單向 800 Gbps、雙向合計 1.6 Tbps。
中國這邊,之江實驗室2026 年 2 月說首批衛星已有 6 顆在軌建鏈;另一條線是藍箭航天持股的藍塔智能,光傳系列 2025 年 3 月在相距 640 公里的兩顆衛星間跑過 400 Gbps 的雷射傳輸。
輻射:晶片撐不撐得住
太空輻射會讓電路出錯、慢慢劣化。Google 把自家 Trillium TPU 放進 67 MeV 質子束測試,最敏感的高頻寬記憶體在累積 2 krad(Si) 後才出現異常,約是五年任務屏蔽後預期劑量 750 rad(Si) 的近三倍。這是地面模擬,真正的答案要等晶片上天。
押注的人
三家各有賭法。之江實驗室計算星座總體部技術總師李超說,他們的模型可以從地面部署到星座裡任意一顆衛星,先在地面的數位孿生系統驗證,再上傳更新;到 2 月已有 6 個模型與演算法完成在軌更新。對他們來說,衛星是一台能遠端換軟體的電腦。
美國新創 Starcloud 直接把資料中心等級的 GPU 送上去。2025 年 11 月,Starcloud-1 帶著一顆輝達 H100 進入軌道,12 月宣布在軌訓練了一個小型語言模型,並執行 Google 的開源模型 Gemma。執行長 Philip Johnston 主張軌道資料中心的能源成本約是地面的十分之一,這是公司自己的估算。
Google 還在原型階段。Suncatcher 負責人 Travis Beals 的團隊與衛星公司 Planet 合作,原訂 2027 年初前送兩顆原型星上天;Light Reading 9 月引述紐約時報,第一顆測試星約冰箱大小,帶四顆 TPU、供電一千瓦,算力相當於資料中心裡的一台伺服器。
帳算得過嗎
還沒有人證明。Google 的估算是,發射價格要在 2030 年代中期降到每公斤 200 美元以下,太空資料中心的成本才大致追得上地面的能源成本(每公斤入軌價格這二十年怎麼降,見發射成本革命)。在那之前,比較說得通的是第一種用法:衛星自己產生的資料,自己在天上先算。
國星宇航給星算計畫定的規模是 2,800 顆,2030 年前完成千星組網;它也說 02 組還在組網與技術驗證階段。這頁是活資產:星座擴編、Google 原型星發射,或任何一家公布在軌數據,我們會更新。
(本文更新於 2026-10-23;計畫規模與進度以各機構官方公布為準。)
