谷歌提出的探索太空人工智能基础设施的方案引发了关于能源、物理和可行性的根本性问题——以及地球是否真的已经没有其他选择。
夜幕降临，从太空俯瞰地球，城市灯光璀璨，连接各大洲的闪亮数据网络线路纵横交错，象征着全球通信、科技和互联互通的数字基础设施。画面突显了地球的弧度，地平线上冉冉升起的旭日和深邃的太空背景交相辉映。
（图片来源：fotograzia/Getty Images）
随着人工智能（AI）模型不断发展壮大，对能源的需求也日益增长，研究人员开始关注的不再是能否训练这些模型，而是在哪里进行训练。谷歌研究院近期提出的探索太空人工智能基础设施的方案正是基于这样的背景。这一构想介于严肃的科学研究和轨道超前探索之间。
这项名为“阳光捕手计划”的想法，在 11 月 22 日上传到预印本arXiv数据库的一项研究中进行了概述，探讨了未来的 AI 工作负载是否可以在配备专用加速器并主要由太阳能供电的卫星星座上运行。
有人认为，在某些近地轨道或太阳同步轨道上，太阳能电池板可以长时间运行，从而避免地面数据中心面临的诸多昼夜循环、大气损耗和电网限制。同时，热量可以通过辐射冷却散发到太空，而无需像地球上那样依赖耗水量巨大的冷却系统。
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彩虹色虹彩半导体晶片的超近距离特写影棚拍摄。
“芯片上的彩虹”技术或许有助于控制人工智能的能源需求——而它的诞生纯属偶然。
一幅未来主义数字风格的大脑插图
科学家称他们已经消除了人工智能领域的一个主要瓶颈——现在他们可以“以光速”进行计算。
一位亚洲女性躺在卧室的床上，使用智能手机。她困倦疲惫，无法入睡。失眠，成瘾的概念。女性在昏暗的卧室里用手机浏览社交网络。
“与其说是鬼城，不如说是丧尸末日”：人工智能将如何永远改变我们使用互联网的方式
将目光投向地球以外寻求人工智能基础设施的呼声并非空穴来风。数据中心已经消耗了全球相当一部分电力：据最新估计，到2024年，全球数据中心的用电量约为415太瓦时，约占全球总用电量的1.5%，而预计到2030年，随着人工智能工作负载的激增，这一数字可能会翻一番以上。
美国公用事业公司已经开始规划，到 2028 年，主要由人工智能工作负载驱动的数据中心将占某些地区总电力需求的 6.7% 至 12% ，这促使一些高管警告说，如果没有大量的新发电能力，电网根本“没有足够的能源”来支持不受控制的人工智能增长。
在这种背景下，诸如太空数据中心之类的提议不再像是科幻小说里的天方夜谭，而更像是某个行业正面临地球能源和冷却能力极限的必然结果。从理论上讲，太空数据中心听起来像是一个完美的解决方案。但在实践中，一些专家对此持怀疑态度。
摘星揽月
数据中心基础设施公司 Patmos 的首席运营官乔·摩根对近期前景直言不讳。“2026 年肯定不会实现‘太空数据中心’，”他告诉 Live Science。“或许某个科技亿万富翁真的能做到，但除了炫耀之外，还有什么意义呢？”
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摩根指出，业界曾多次尝试各种极端冷却方案，从矿物油浸没到海底设施，但最终都因实际运营的挑战而放弃。“海底数据中心仍然备受追捧，但其散热优势远不及更换组件的难题，”他说道，并指出硬件更新换代是现代计算的根本所在。
这种频繁的更迭是人们对轨道人工智能持怀疑态度的核心原因。GPU 和专用加速器会迅速贬值，因为每隔几年就会有新的架构带来突破性的改进。在地球上，机架可以更换，电路板可以更换，系统可以持续升级。但在轨道上，每一次维修都需要发射、对接或机器人维护——这些都难以大规模或低成本地实现。
“谁愿意每隔一两年就坐飞船去升级轨道基础设施？”摩根问道，“如果关键部件坏了怎么办？算了，先不说延迟问题，那又该怎么办？”
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一幅插图，展示了一系列围绕地球运行的巨型镜子。
天文学家警告称，一家备受争议的初创公司计划利用太空中的巨型镜子“出售阳光”，这将造成“灾难性”和“可怕的”后果。
刚果民主共和国科卢韦齐的铜钴矿开采
你看到的这张人工智能生成的猫骑香蕉的图片，是因为孩子们在泥土里寻找有毒物质而产生的。这真的值得吗？
延迟绝非无关紧要。大多数人工智能工作负载依赖于紧密耦合的系统，这些系统在数据中心内部以及数据中心之间都拥有极快的互连速度。谷歌的方案大量依赖基于激光的星间链路来模拟这些连接，但物理定律依然不容忽视。即使在近地轨道，往返地面站的延迟也难以避免。
“除非你的客户也在轨道上，否则把服务器放到轨道上是个愚蠢的想法，”摩根说道。但并非所有人都认为应该如此迅速地否定这个想法。IEEE高级会员、Air Direct Solutions系统工程师保罗·科斯特克表示，这种兴趣反映了地面基础设施面临的切实压力。
科斯特克表示：“随着地球上数据中心建设成本的不断攀升，人们对在太空部署数据中心的兴趣也日益浓厚。太空或月球数据中心具有诸多优势。首先，它们可以全天候利用太阳能……其次，它们可以通过向太空辐射多余热量来冷却数据中心，而无需用水。”
纯粹从热力学角度来看，这些论点是合理的。散热是计算能力面临的最大限制之一，而地面数据中心正日益受到水资源可用性、电网容量和当地环保人士反对的制约。
针对地面人工智能基础设施的抵制不仅限于能源和水资源问题；健康担忧也日益成为舆论焦点。在孟菲斯，xAI公司庞大的Colossus数据中心附近的居民对空气质量和长期呼吸系统影响表示担忧，自该设施投入运营以来，社区居民报告称症状加重，并担心会患上与污染相关的疾病。在其他州，反对拟建超大规模数据中心项目的民众也围绕潜在的健康和环境危害展开抵制，他们认为大型设施可能会降低当地的空气和水质，并加剧现有的公共卫生负担。
将数据中心送入轨道可以消除一些限制，但也会带来其他限制。
保持脚踏实地
科斯特克说：“我们需要解答的技术问题包括：目前地球数据中心使用的处理器能否在太空中正常工作？这些处理器能否经受住太阳风暴或月球上更高辐射的考验？”
谷歌的研究人员已经开始通过“阳光捕手计划”（Project Suncatcher）的早期工作来探索其中的一些问题。该团队描述了其张量处理单元（TPU）的辐射测试，以及对紧密集群卫星编队如何支持分布式计算所需的高带宽星间链路的建模。即便如此，科斯特克强调，这项工作仍处于探索阶段。
他说：“目前正在进行初步测试，以确定太空数据中心的可行性。虽然仍存在重大的技术障碍，距离真正实施还需要数年时间，但这种方法最终可能为实现扩展提供一种有效途径。”
“扩张”一词或许才是真正的关键。对一些研究人员来说，太空计算最令人信服的理由与服务地球用户几乎毫无关系。月球村协会颠覆性技术与月球治理工作组联合主席克里斯托夫·博斯基隆认为，太空数据中心作为太空本身的基础设施更有意义。
“随着人类即将建立永久的月球基地，为未来以数据驱动的月球产业和地月经济构建基础设施支柱势在必行，”他告诉《生命科学》杂志。
从这个角度来看，天基数据中心与其说是地球基础设施的替代品，不如说是实现太空活动的工具，可以处理从月球传感器数据到自主系统和导航的一切事务。
博斯基隆表示：“经济实惠的能源是所有活动的关键问题，除了太阳能、燃料电池和电池阵列之外，还将包括核能。”他还补充说，挑战远不止于工程，还包括治理、法律和国际协调。
至关重要的是，太空计算可以将对延迟不敏感的工作负载完全从地球上卸载。“解决太空能源问题，并将处理地球相关非延迟敏感数据的负担从地球上转移出去……这很有价值，”博斯基隆说道，他甚至进一步提出将太空和月球作为“文明”数据的安全库。
从这个角度来看，谷歌的提议与其说是解决当前数据中心短缺问题的方案，不如说是对计算长期物理规律的探索。随着人工智能的能耗接近行星级水平，问题或许不再是地球是否有足够的计算能力，而是研究人员能否忽视那些能源丰富但其他方面都十分困难的环境。
目前，太空人工智能仍处于严格实验阶段。它能否最终摆脱地球引力，或许更多地取决于能源竞赛的激烈程度，而非太阳能电池板和激光器。
谷歌提出的探索太空人工智能基础设施的方案引发了关于能源、物理和可行性的根本性问题——以及地球是否真的已经没有其他选择。
夜幕降临，从太空俯瞰地球，城市灯光璀璨，连接各大洲的闪亮数据网络线路纵横交错，象征着全球通信、科技和互联互通的数字基础设施。画面突显了地球的弧度，地平线上冉冉升起的旭日和深邃的太空背景交相辉映。
（图片来源：fotograzia/Getty Images）
随着人工智能（AI）模型不断发展壮大，对能源的需求也日益增长，研究人员开始关注的不再是能否训练这些模型，而是在哪里进行训练。谷歌研究院近期提出的探索太空人工智能基础设施的方案正是基于这样的背景。这一构想介于严肃的科学研究和轨道超前探索之间。
这项名为“阳光捕手计划”的想法，在 11 月 22 日上传到预印本arXiv数据库的一项研究中进行了概述，探讨了未来的 AI 工作负载是否可以在配备专用加速器并主要由太阳能供电的卫星星座上运行。
有人认为，在某些近地轨道或太阳同步轨道上，太阳能电池板可以长时间运行，从而避免地面数据中心面临的诸多昼夜循环、大气损耗和电网限制。同时，热量可以通过辐射冷却散发到太空，而无需像地球上那样依赖耗水量巨大的冷却系统。
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“芯片上的彩虹”技术或许有助于控制人工智能的能源需求——而它的诞生纯属偶然。
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科学家称他们已经消除了人工智能领域的一个主要瓶颈——现在他们可以“以光速”进行计算。
一位亚洲女性躺在卧室的床上，使用智能手机。她困倦疲惫，无法入睡。失眠，成瘾的概念。女性在昏暗的卧室里用手机浏览社交网络。
“与其说是鬼城，不如说是丧尸末日”：人工智能将如何永远改变我们使用互联网的方式
将目光投向地球以外寻求人工智能基础设施的呼声并非空穴来风。数据中心已经消耗了全球相当一部分电力：据最新估计，到2024年，全球数据中心的用电量约为415太瓦时，约占全球总用电量的1.5%，而预计到2030年，随着人工智能工作负载的激增，这一数字可能会翻一番以上。
美国公用事业公司已经开始规划，到 2028 年，主要由人工智能工作负载驱动的数据中心将占某些地区总电力需求的 6.7% 至 12% ，这促使一些高管警告说，如果没有大量的新发电能力，电网根本“没有足够的能源”来支持不受控制的人工智能增长。
在这种背景下，诸如太空数据中心之类的提议不再像是科幻小说里的天方夜谭，而更像是某个行业正面临地球能源和冷却能力极限的必然结果。从理论上讲，太空数据中心听起来像是一个完美的解决方案。但在实践中，一些专家对此持怀疑态度。
摘星揽月
数据中心基础设施公司 Patmos 的首席运营官乔·摩根对近期前景直言不讳。“2026 年肯定不会实现‘太空数据中心’，”他告诉 Live Science。“或许某个科技亿万富翁真的能做到，但除了炫耀之外，还有什么意义呢？”
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摩根指出，业界曾多次尝试各种极端冷却方案，从矿物油浸没到海底设施，但最终都因实际运营的挑战而放弃。“海底数据中心仍然备受追捧，但其散热优势远不及更换组件的难题，”他说道，并指出硬件更新换代是现代计算的根本所在。
这种频繁的更迭是人们对轨道人工智能持怀疑态度的核心原因。GPU 和专用加速器会迅速贬值，因为每隔几年就会有新的架构带来突破性的改进。在地球上，机架可以更换，电路板可以更换，系统可以持续升级。但在轨道上，每一次维修都需要发射、对接或机器人维护——这些都难以大规模或低成本地实现。
“谁愿意每隔一两年就坐飞船去升级轨道基础设施？”摩根问道，“如果关键部件坏了怎么办？算了，先不说延迟问题，那又该怎么办？”
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科斯特克说：“我们需要解答的技术问题包括：目前地球数据中心使用的处理器能否在太空中正常工作？这些处理器能否经受住太阳风暴或月球上更高辐射的考验？”
谷歌的研究人员已经开始通过“阳光捕手计划”（Project Suncatcher）的早期工作来探索其中的一些问题。该团队描述了其张量处理单元（TPU）的辐射测试，以及对紧密集群卫星编队如何支持分布式计算所需的高带宽星间链路的建模。即便如此，科斯特克强调，这项工作仍处于探索阶段。
他说：“目前正在进行初步测试，以确定太空数据中心的可行性。虽然仍存在重大的技术障碍，距离真正实施还需要数年时间，但这种方法最终可能为实现扩展提供一种有效途径。”
“扩张”一词或许才是真正的关键。对一些研究人员来说，太空计算最令人信服的理由与服务地球用户几乎毫无关系。月球村协会颠覆性技术与月球治理工作组联合主席克里斯托夫·博斯基隆认为，太空数据中心作为太空本身的基础设施更有意义。
“随着人类即将建立永久的月球基地，为未来以数据驱动的月球产业和地月经济构建基础设施支柱势在必行，”他告诉《生命科学》杂志。
从这个角度来看，天基数据中心与其说是地球基础设施的替代品，不如说是实现太空活动的工具，可以处理从月球传感器数据到自主系统和导航的一切事务。
博斯基隆表示：“经济实惠的能源是所有活动的关键问题，除了太阳能、燃料电池和电池阵列之外，还将包括核能。”他还补充说，挑战远不止于工程，还包括治理、法律和国际协调。
至关重要的是，太空计算可以将对延迟不敏感的工作负载完全从地球上卸载。“解决太空能源问题，并将处理地球相关非延迟敏感数据的负担从地球上转移出去……这很有价值，”博斯基隆说道，他甚至进一步提出将太空和月球作为“文明”数据的安全库。
从这个角度来看，谷歌的提议与其说是解决当前数据中心短缺问题的方案，不如说是对计算长期物理规律的探索。随着人工智能的能耗接近行星级水平，问题或许不再是地球是否有足够的计算能力，而是研究人员能否忽视那些能源丰富但其他方面都十分困难的环境。
目前，太空人工智能仍处于严格实验阶段。它能否最终摆脱地球引力，或许更多地取决于能源竞赛的激烈程度，而非太阳能电池板和激光器。
