人造衛星通常在通信、導航、遙感、科學探測等領域發揮作用，如今，中國科學家正嘗試讓衛星多一顆“大腦”——把算力也送上太空。那么，為何一定要把算力“打”上天？
太空計算星座就像把“電腦”打上天
2025年5月，我國將全球首個太空計算衛星星座“星算”送入太空。該星座首發12顆衛星，每顆衛星均搭載了星載智算系統、星間通信系統，具備太空計算、太空互聯能力。
那么，什么是“計算衛星”？對此，中國科學院微小衛星創新研究院研究員鄭文在中國科學院《科學公開課》中介紹，這就像是把人們常用的筆記本電腦“打”到天上去了，使得原來要在地上處理的數據，可以在天上得到及時處理。
未來，鄭文透露，可能通過星簇或星群組網形成統一的算力供給，最終希望在太空直接建造一個超大型算力中心：“我們可能會在太空中間建一個邊長4000米×4000米的一個航天器，來提供無限算力。真正在太空中間建立起一個計算的基礎設施，給每一個人提供算力服務。”
為何一定要把算力“打”上天？
把算力中心搬上太空有著一定的現實優勢，例如，能源——太陽一直在，太陽能源持續可得。此外，空間中背日面溫度比較低，在散熱、熱管理方面有一定優勢。
但是，鄭文也指出，這樣的優勢背后并存的是極端環境的嚴峻挑戰：“這也是至今未能大規模實現太空計算的核心原因。第一個難題是散熱，第二個難題是高能粒子輻射。”
太空中沒有空氣，散熱只能靠輻射散熱，因此，太空算力中心就需要巨大的輻射散熱面積。
此外，計算機底層依賴電子“0”和“1”的開關狀態，而高能粒子一旦穿透芯片，會把電子打翻。鄭文解釋稱：“原本是‘0’的地方可能就變成‘1’了，原來的‘開’就變成了‘關’，這樣一來，輸出的信息就會變成亂碼”。因此，這兩大極端條件正是建設太空計算設施的瓶頸。
把算力送上太空并非最終目標
中國科學院微小衛星創新研究院研究員鄭文表示，將算力送上天是實現自主智能的關鍵一步。例如，讓中國空間站的機械臂擁有能夠計算的“大腦”，從而實現代替航天員執行艙外操作的目標。
除了自主操作外，科學家們還希望衛星能夠更智能地去完成一些任務。鄭文透露，中國科學院微小衛星創新研究院正在設計一款未來航天器——“哪吒（NEZHA）”。從它的名字中可以大致推斷出它的形態，鄭文介紹，它有“三頭六臂”，能變形，還能在太空中自主飛行：“它多了兩個手臂，可以自主執行維修任務，例如，有一些衛星壞了或者沒有能源了，就可以把這些小‘哪吒’派出去，進行維修、修復。”
鄭文表示，只有把人工智能、算力與衛星深度結合，一同送上太空，未來才能真正建造屬于人類的太空基地。
轉自：央視網
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