「算力上天」新時代!技術試驗衛星「辰光一號」發射入軌
距離地面700多千米的軌道上,一顆衛星緩緩舒展「翅膀」,來自太陽的能量,源源不斷地驅動算力「大腦」在太空中快速運轉。7月24日7時33分,「辰光一號」技術試驗衛星在東風商業航天創新試驗區發射升空,衛星準確進入預定軌道,發射任務取得圓滿成功。接下來,一系列北京在太空數據中心領域的關鍵技術攻關成果,將依託該衛星進行在軌驗證,成為未來本市建設「太空機房」的第一塊拼圖。
當我們與大模型互動,不論是文字交流,還是圖片、視頻生成,每一次對話都需要消耗算力。隨着北京「人工智能第一城」建設不斷推進,算力作為支撐人工智能發展的底座,基礎建設如火如荼。最新數據顯示,2026年上半年,北京新增智能算力2.2萬P,供給規模達到8.2萬P。作為衡量算力的單位,P代表着每秒一千萬億次的浮點運算能力。
然而,即使當前各大算力中心的建設規模已經以萬P為單位起步,相關行業依然面臨着較大的需求缺口。「究其原因,當前建設的超算中心都面臨能源、散熱等瓶頸。地面數據中心和人搶地、搶水,於是人們自然而然地想到,把算力送上天,或許能解決這些問題。」清華大學航天航空學院助理教授程彬說,在太空建設算力中心,有兩個極大的天然優勢——太陽能提供的不間斷「無限能源」和零下269攝氏度的天然「冷庫」。
此次,「辰光一號」成為先行者,它將一台擁有8卡算力的服務器帶到太空。「雖然還遠遠達不到地面數據中心的千卡、萬卡級別,但它已經是一個數據中心的基本組成單元了,明顯優於此前衛星搭載的邊緣計算能力,不僅可以支撐衛星自身的運行計算需求,還能為更多其他衛星提供計算服務。」程彬舉例,這樣的一台服務器,完全可以支持運行常用模型,流暢完成對話、處理文本等常見任務。
在北京發展太空算力的藍圖中,「辰光一號」搭載驗證的相關技術成果,是未來太空數據中心建設的核心關鍵,關係到相關技術路線的驗證和確定。
隨着衛星帆板逐步展開,「辰光一號」順利抵達晨昏軌道,這裡有24小時不間斷的太陽能供給。算力服務器運行能耗高,需要穩定充足的能源供應,衛星搭載的空間聚光型太陽能電池將在軌迎接測試;同時,服務器運行產生的熱量需要及時充分散出,石墨烯柔性輻冷板也將迎來大考。接下來,「辰光一號」將迎來關鍵的在軌測試階段。
激光通信終端來自極光星通、電推進器為易動宇航研發、綜合電子單元由國科環宇承研……該衛星應用的大量技術,源自北京組建的太空數據中心創新聯合體。在這個「朋友圈」中,北京星辰未來空間技術研究院扮演着「老大哥」的角色。作為任務的總體設計單位和關鍵共性技術研發牽頭方,該院鏈接起從火箭、衛星研製到數據應用等一整條產業鏈的創新主體,組織近30家商業航天優勢單位協同推進關鍵技術攻關。同時,該創新聯合體還推動前沿技術交叉融合,孵化空間信息應用新業態,將打造全球領先的太空計算產業集群。
隨着「辰光一號」在軌工作的深入,北京星空院將適時發布測試驗證結果,在此基礎上迭代推進技術升級和路線優化,推動太空數據中心的科技創新與產業創新。
將算力送上天,首先能夠解決的問題是衛星在太空獲取的海量數據不必費力回傳至地面,在天上就能完成計算。「受限於天地間信號傳輸能力,現在很多衛星在軌獲取的數據無法及時下傳,很遺憾地浪費掉了。」北京智源人工智能研究院研究員劉廣的研究方向之一,是探索發展地球大模型,他表示,「如果算力衛星乃至未來的太空算力樞紐,能直接在軌計算、分析數據,將極大地提升衛星數據價值。」
隨着太空數據中心建設的推進,「拼圖」在不斷擴展的同時,也將迎來升級。「芯片架構升級後,讓模型有能力兼容不同架構,是提升太空數據中心規模的關鍵技術環節。」劉廣表示,目前,智源研究院正與衛星研製方協作開展芯片的兼容性研發,探索構建多芯適配軟硬件共享生態。
劉廣還展望了在未來太空探索中,太空算力能發揮的關鍵作用。「比如我們要在火星建立基地,無人車、機器人等設備的運行,需要『大腦』統籌。」他表示,藉助太空數據中心實現模型部署,就能對相關終端進行實時自動化的控制,幫助人類穩步走向星辰大海。
「太空數據中心是商業航天和人工智能領域戰略交叉的重要方向,有望牽引形成『重複使用火箭+太空數據中心+衛星數據應用』的新型產業鏈和商業閉環,意義重大、未來可期。」市科委、中關村管委會相關負責人表示,北京正在持續圍繞太空數據中心建設需求組織開展科研攻關,並推進天基算力在人工智能等領域的應用探索,培育太空算力產業生態。