一、美国太空算力研发布局进展

美国在太空算力领域已形成以科技巨头为主导、依托成熟商业航天和科技产业生态的差异化发展路径。SpaceX、Starcloud、谷歌、亚马逊、英伟达等企业凭借各自核心能力，从单点技术验证、轨道验证到进入提供商业化服务初期阶段，正在定义未来太空算力的商业标准。

——SpaceX

SpaceX凭借其可复用火箭能力和星链（Starlink）低轨星座，正在探索从通信服务向天基计算基础设施的战略延伸，其最有可能构建卫星平台——火箭发射——星座组网——算力服务的太空算力生态闭环。SpaceX计划于2026年推出的Starlink V3卫星平台，具备高功率、激光链路与GPU级算力承载能力，单星质量增至1.5-1.8吨，通信容量预计高达1Tbps，是V2 mini版本卫星的10-20倍，而依托下一代星舰（超重型火箭）的运力，每艘星舰可一次性部署50-60颗V3卫星。

2025年11月，马斯克表示，AI算力未来可能需要200至300吉瓦甚至接近1太瓦的持续功率输出。作为对比，一座典型的核电站仅能提供约1吉瓦的持续电力，而整个美国的持续总发电量也仅为490吉瓦左右，在地球上建设如此规模的电厂来支持AI是不可能的，因此唯一的出路在于太空。11月4日，马斯克表示将扩大星链V3卫星规模，建设太空数据中心，目标在4-5年通过星舰完成每年100GW的数据中心部署。当前SpaceX已启动V3卫星初样研制，计划2026年底首飞，而2026年1月星舰完成第5次试飞，首次成功回收超重型助推器，为高频次卫星部署奠定基础。

——亚马逊

亚马逊依托其全球领先的云计算业务（AWS）进行战略延伸，并通过与蓝色起源公司协同，有望形成类似SpaceX的太空算力服务体系。亚马逊的卫星互联网星座计划柯伊伯（Project Kuiper）于2020年获批，一期规模为3232颗卫星，借助创始人贝索斯旗下的商业航天公司蓝色起源（Blue Origin）进行发射。截止2025年11月，蓝色起源完成6次发射任务，入轨卫星总数达到153颗，且在2025年11月14日成功实现一子级火箭海上垂直着陆回收，成为继SpaceX之后全球第二家完成火箭回收的商业火箭公司。同月，亚马逊正式将柯伊伯星座计划改名为“亚马逊Leo”，明确其核心是要把AWS云搬到轨道上，意味着未来Leo星座卫星有望搭载计算模块，批量组网后通过星间激光通信完成大规模太空算力部署，加速太空数据中心与AI云服务深度整合，实现云服务上星。

——Starcloud

美国初创公司Starcloud于2024年成立，定位为太空算力服务商，并获得英伟达支持。2025年11月2日，Starcloud通过SpaceX的猎鹰9号火箭，成功发射其首颗试验卫星Starcloud-1，将首个搭载H100芯片的太空AI服务器送入轨道，展开为期三年的测试任务。在轨期间，该卫星将接收来自美国Capella公司运营的合成孔径雷达（SAR）地球观测卫星群的数据，实时处理这些数据，并将信息传回地球，且运行谷歌Gemma大语言模型等复杂任务。

Starcloud-2任务计划于2026年发射，将搭载英伟达新一代Blackwell GPU和多个H100，提供7KW计算能力，并开始为地球观测卫星运营商和美国国防部等客户提供商业服务。2027年将发射一颗功率更大的100 千瓦卫星。Starcloud的目标是到2030年代初，在太空中建设一个40兆瓦的数据中心，并使数据处理成本与地面持平；远期构想是建设由4平方公里太阳能电池阵供电的5GW“太空超级算力工厂”。

——英伟达

英伟达的定位是关键算力硬件提供商和生态推动者，因此也积极进行技术验证其商用AI芯片在太空厂经营应用的可能性。2020年，英伟达与欧洲航天局（ESA）合作，启动“GPU4S”项目（GPU for Space），在地面测试验证英伟达商用GPU（如Jetson系列）在太空辐射环境下的长期稳定运行能力，为未来在轨应用奠定基础。2021年起，其Jetson边缘计算平台被用于国际空间站及多颗商业卫星，开展在轨图像推理、降噪、分类等边缘AI任务，实现商业化落地。2025年，英伟达通过其Inception计划与初创公司Starcloud合作，首颗试验卫星Starcloud-1是人类首次将数据中心级GPU（算力2000 TFLOPS） 送入太空，其算力是此前所有太空计算机的上百倍。

——谷歌

谷歌的布局是其核心云计算与AI软件生态向轨道空间的延伸。谷歌在2025年11月5日宣布启动“捕日者计划”，与卫星图像公司 Planet Labs 合作，计划在2027年初发射两颗搭载Trillium代TPU AI芯片的原型卫星，目标是验证TPU在太空极端环境（辐射、真空）下的运行能力、分布式学习的可行性，以及构建短距高速星间通信网络的可行性。项目长期构想是构建一个由81颗卫星组成的分布式AI计算集群，这些卫星在太空中以“超短距编队飞行”（控制在大约1公里半径内）的方式协同工作，通过自由空间光通信（FSO）实现高达TB级的星间聚合带宽。

谷歌也首次公开了其TPU芯片辐射耐受性测试结果。传统观念认为太空需要昂贵的抗辐射加固芯片，但这会牺牲算力性能。谷歌的Trillium TPU在67MeV质子束下的辐射测试结果，表明在适当屏蔽下，商用AI芯片可承受相当于5年低地球轨道（LEO）任务的辐射总量，为在轨运行的可靠性提供了数据支撑。因此直接将高性能商用 AI 芯片送入太空在技术上是完全可行的。

二、中国太空算力研发布局进展

不同于美国以科技巨头主导的商业化路径，我国太空算力及太空数据中心的发展呈现出政府牵头、产业协同、快速推进的特点，由国家级实验室（如之江实验室）、科研机构和地方政府（如北京、烟台、无锡等）强力引领，组建创新联合体，系统性整合从芯片、载荷、卫星平台、火箭发射到运营应用全产业链，且多由地方国资参股或控股的公司作为太空计算星座的投资运营主体，目前处于体系化快速推进阶段。

2019年起，我国科研机构开始探索太空智能计算，主要机构包括中国科学院计算技术研究所、武汉大学、北京邮电大学、之江实验室等，同时地方政府及商业航天企业积极参与，当前形成之江实验室牵头的“三体计算星座”、国科宇航牵头的“星算计划”以及北京星辰未来空间技术研究院牵头的晨昏轨道GW太空数据中心三个太空算力建设计划。

——中国科学院计算技术研究所

中国科学院计算技术研究所于2019年启动星载AI底座研究，由刘垚圻等牵头，2022年12月，单机版极光星载智能计算机（使用寒武纪AI芯片，算力32TOPS）搭载长光卫星成功发射，实现在轨验证，2023年率先实现了100TOPS级星载算力，采用全体系国产化核心元器件和高可靠容错架构，为天基大模型运行奠定了自主可控的硬件基础。2024年2月，该所研制的星载智能计算机载荷系统（算力100TOPS）搭载“东方慧眼高分01星”成功发射入轨。2024年底，计算所联合北京智源人工智能研究院、武汉大学，研制出天基大模型JigonGPT，通过12轮次的地面站与卫星之间的断续上传，在“东方慧眼高分01星”上完成大模型上注与在轨部署。目前星载智能计算机由中科天算公司进行商业化，形成极光1000、极光2000以及极光5000三个系列，最新星载智能计算机已完成地面验证，算力达到3000 TOPS，为国内外目前公开的最高水平。

——武汉大学

武汉大学在星载AI领域主要以李德仁院士、王密教授等牵头，与烟台市政府战略合作，围绕“东方慧眼”智能遥感星座开展系统布局，计划在2030年完成252颗卫星在轨，其中包括144颗高分辨卫星，100颗雷达卫星以及4颗高光谱卫星等，由烟台国资参股的东方星链时空智能（山东）技术发展有限公司作为投资、建设、运营主体。2023年1月15日，武汉大学牵头研制的珞珈三号01星成功发射，其作为“东方慧眼”星座工程首颗实验验证卫星，基于高性能GPU构建星上智能处理单元，具备实时高精度定位、兴趣区域智能筛选、信息智能提取和智能高效压缩等功能。珞珈三号01星最高传输速度可达2Gb/分钟，实现了8分钟星地互联的B2C应用服务。卫星在轨可进行云检测、目标检测、动目标跟踪、场景分类、变化检测等智能处理，目标检测精度和动目标跟踪精度能满足大部分实时智能分析应用需求。2024年2月，东方慧眼高分01星发射成功，2024年底实现了大模型上注，首次使卫星具备大模型能力。2025年11月，武汉大学与烟台市政府启动“东方慧眼”星座二期工程、高分宽幅卫星项目。

——之江实验室

之江实验室是由浙江省主导举办，浙江大学等高校提供支撑的新型研发机构，已纳入国家实验室体系。2024年11月，之江实验室牵头提出建设“三体计算星座”，计划在2030年前发射1000颗卫星，星座建成后算力将达到1000POPS（每秒百亿亿次浮点运算），成为我国首个提出的太空计算卫星星座。2025年5月14日，“三体计算星座”首批12颗计算卫星成功发射（同时也是国星宇航“星算计划”的首批卫星），最高单星算力达744TOPS，星间激光通信速率最大可达100Gbps，12颗卫星互联后具备5POPS计算能力和30TB存储容量。“三体计算星座”由之江实验室负责研发核心的太空计算软硬件及天基AI模型，整合了国星宇航（卫星制造）、中电科普天科技（卫星通信及微波星地收发）、氦星光联（星地/星间激光通信）、忆芯科技（AI算力芯片）等产业链企业。

——国星宇航

成都国星宇航科技股份有限公司早期接受成都国资基金价值投资，当前引入多家国资基金，其在星座计划中主要是作为卫星研制总体单位，本身并不直接负责投资运营。2024年11月，国星宇航发布“星算计划”，将由2800颗算力卫星组网，同时将与地面超过100个算力中心互联互通，构建覆盖全球的天地一体化算力网络。除了与之江实验室合作之外，2025年7月国星宇航与无锡梁溪区政府合作推出“梁溪星座”，作为“星算计划”的组成部分，建设一个由12颗智算卫星组成的太空算力星座，所有卫星均采用3D打印增材制造技术，完成组网后，星座总算力不低于20POPS。“梁溪星座”由无锡市星算科技有限公司负责投资运营，该公司由无锡梁溪国资与国星宇航合资，并于2025年12月启动招标，国星宇航以4.45亿元中标，需交付12颗卫星并完成在轨测试。

——北京邮电大学

2021年，北京邮电大学与长沙天仪空间科技股份有限公司合作发起“天算星座”计划，由北京邮电大学作为技术牵头单位，天仪空间作为卫星研制单位。天算星座定位为开放开源的空天计算在轨试验平台。2023年1月15日，“天算星座”的验证星北邮一号成功发射，部署树莓派4B和华为AI开发者套件（Atlas 200 DK）两种计算设备，开展星载AI技术试验。2025年5月，“天算星座”二期首批卫星“北邮二号”与“北邮三号”成功发射，陆续开展星间大容量激光通信、星载激光通信载荷速率动态调谐、基于卫星物联网平台的星地控制协同等技术试验。

——北京星辰未来空间技术研究院

2025年11月27日，北京市科学技术委员会等组织召开太空数据中心建设工作推进会，宣布拟在700-800公里晨昏轨道建设运营超过千兆瓦（GW）功率的集中式大型数据中心系统，以实现将大规模AI算力搬上太空。同时，由北京市科委、中关村管委会指导，北京星辰未来空间技术研究院及北京轨道辰光科技有限公司牵头，联合24家单位成立“太空数据中心创新联合体”。北京星辰未来空间技术研究院由环宇基金会、中关村科服公司、中关村科学城公司和中科星图4家单位发起设立，而北京轨道辰光科技有限公司则是其控股公司，作为太空AI星座运营商。数据中心建设分为三个阶段：2025年至2027年，突破能源与散热等关键技术，迭代研制试验星，建设一期算力星座；2028年至2030年，突破在轨组装建造等关键技术，降低建设与运营成本，建设二期算力星座；2031年至2035年，卫星大规模批量生产并组网发射，在轨对接建成大规模太空数据中心。