来源:环球时报
【环球时报特约记者 晨阳 环球时报记者 马俊】美国亿万富豪、太空探索技术公司(SpaceX)首席执行官马斯克多次警告称,耗能巨大的计算中心对于电力的无止境需求,让电力供应成为未来人工智能(AI)发展的终极障碍。作为解决方案,SpaceX正计划建造一个由多达100万颗卫星组成的规模空前的星座,用于支持“轨道数据中心”。然而,此举可能引发的众多风险成为业内专家议论的焦点。

充分利用太阳能?
英国广播公司(BBC)2月1日报道称,马斯克旗下SpaceX已申请向地球轨道发射100万颗卫星,以支持AI应用。该申请声称,“轨道数据中心”是满足日益增长的AI计算能力需求的最经济、最节能的方式。传统上,这类计算中心是装满强大计算机的大型仓库,用于处理和存储数据。但由于AI的广泛应用,处理需求已经超过了地面处理能力。
美国“太空新闻”网站2月1日报道称,SpaceX在1月30日提交给美国联邦通信委员会(FCC)的文件中提议,在地球轨道部署多达100万颗卫星,构建“轨道数据中心”星座。该公司表示:“这些卫星直接利用近乎恒定的太阳能,运营和维护成本极低,它们将实现变革性的成本和能源效率,同时显著减少与地面数据中心相关的环境影响。”SpaceX还强调,“发射由100万颗卫星组成的星座作为轨道数据中心运行,是迈向‘卡尔达肖夫II’型文明的第一步——这种级别的文明能充分利用太阳的全部能量,同时为当今数十亿人提供AI驱动的应用。”
报道称,申请中未提供太多技术细节,例如卫星尺寸、质量或具体轨道参数。SpaceX计划将卫星部署在500至2000公里的轨道区间,轨道倾角约30度。这些卫星中,位于较高的太阳同步轨道(超过99%的时间处于阳光照射)将持续支持计算应用;位于较低倾角轨道的卫星则用于应对高峰负载,平衡系统压力。
除了利用太阳能外,该系统还依赖星间激光链路在卫星间以及与现有“星链”卫星之间通信,后者将数据中继回地面。同时,卫星将使用Ka波段频率做为遥测、跟踪和指令控制的备用通信手段。SpaceX表示,通信将“非干扰、非加密”进行,且需获得FCC许可。
文件大部分内容强调了“轨道数据中心”的优势,且该概念正受到相关AI企业和资本青睐。SpaceX认为,由于地面数据中心成本和电力需求持续上升,加上发射成本下降,太空计算在未来几年将更具经济效益。该公司指出,“星舰”超重型火箭具有前所未有的运载能力,将使轨道计算能源消耗极高,但利用太阳能可免除对地球电网的过度负担,助力数据中心爆发式增长。
SpaceX强调:“摆脱地面限制,几年内太空生成AI计算的成本将最低”,这将推动AI大模型以“前所未有的速度和规模”取得进步。
碰撞风险极大增加
然而,“太空新闻”网站指出,由100万颗卫星组成的超级星座带来的风险远超任何现有卫星系统。全球在轨卫星约1.1万颗,其中“星链”卫星约9400颗集中在近地轨道,引发多方担忧。此前,“星链”卫星曾两度威胁中国空间站正常运行,导致空间站变轨躲避。去年12月,SpaceX称一颗“星链”卫星与9颗中国卫星极近擦肩而过,险些相撞;另一颗“星链”卫星疑似爆炸,释放出低速可追踪碎片,令航天界对“连锁碰撞”忧心忡忡。
BBC报道,大幅增加近地轨道卫星数量将增大碰撞概率。专家警告,如果这些卫星因故障失控,可能撞击其他卫星,引发碎片雪球效应。高速飞行的碎片将进一步破坏现有航天资产,未来甚至可能导致近地轨道无法利用。同时,天文学家抱怨“星链”卫星轨迹明亮,影响长时间曝光深空图像,破坏天文观测。
根据SpaceX新计划,地球轨道的卫星密度将是现有的百倍,碰撞与失控风险显著提升。
技术可行性受质疑
SpaceX强调其“轨道数据中心”是比传统地面数据中心更环保的替代方案。传统数据中心大部分电力用于驱动冷却循环系统,因此AI巨头不得不选择北欧、北极甚至海底低温地区建站节约能源。相比之下,太空轨道利用背阳面近零下270℃的极低温度环境,有利于冷却。
全国空间探测技术首席科学传播专家庞之浩向《环球时报》记者表示,散热途径包括热传导、热对流和热辐射,但宇宙空间为真空环境,只能依靠热辐射散热,而热辐射效率较低,因此“轨道数据中心”的冷却难题不容小觑。美国“太空”网站也认为,在真空中有效散发大量热量并保证芯片稳定运行,是太空数据中心面临的首要挑战。

庞之浩指出,现有航天器利用大型散热板实现散热,但这极大增加体积和重量。BBC报道称,SpaceX将运用“星链”卫星星座和“星舰”超重型火箭的经验,部署下一代“星链”以及“轨道数据中心”星座。但由于满足太阳能采集和散热需求,“轨道数据中心”卫星体积与重量远超当前“星链”卫星,即使是“星舰”火箭,每次发射卫星数量也将有限。
根据国际电信联盟(ITU)规定,发射低轨互联网卫星需由各国主管部门代卫星运营方向ITU报送网络资料,完成频谱资源国际申报与协调,并遵循“先申报、先协调、先使用”原则。发射计划要求首颗卫星7年内上天,9年完成10%部署,14年完成全部部署,逾期部分优先权将受影响。
“太空新闻”网站注意到,SpaceX未披露“轨道数据中心”的具体部署时间表或成本估算,且申请豁免其发射计划相关要求。有分析认为,这表明公司尚无法确定星座何时真正落地。
报道称,SpaceX计划进行首次公开募股,公布“轨道数据中心”计划或是其重要推动因素之一。
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