一、太空算力：苍穹之上的算力新纪元

1、何为太空算力？

——部署于太空轨道上的数据中心。太空算力是一种将数据中心和计算能力部署到太空轨道的技术，通过卫星及其搭载的计算硬件进行在轨数据处理。

其利用星间高速激光通信实现数据传输和实时处理，并将结果传回地球。因太空中独特的真空环境与光照条件等，太空算力具备自治智能、实时响应、分布式协作、无需消耗能源等特性，且具备高运算效率。

2、算力为何要上天？

——能源桎梏与散热困境。随着“星际之门”等大型项目计划的宣布以及CSP各厂商Capex的持续上修，爆发式增长的算力需求已成为确定性趋势，带动电力需求激增，据Rand估计，2030年全球AIDC电力需求将达到347GW。

散热方面，目前一个100万张GPU计算集群局部热流密度将超过250W/㎡，需要进行大面积扩热，并采取水汽蒸发等降温措施，工程实施难度极大，水资源浪费严重，且容易引发严重的热岛效应，如Meta新建计算集群预估用水超过当地全郡用水量。

而太空算力在能源、散热等方面皆具有优势，是解决AI时代下相关痛点的优选之一。

二、太空算力的核心构成

与地面数据中心不同，轨道级数据中心通过卫星在轨布置计算、存储与网络设施，并利用太阳能提供持续性能源，结合真空环境下的散热器实现高效冷却。

系统核心由计算存储模块、液冷系统、网络交换机与电源管理模块组成，通过高速星间链路（ISL）实现多卫星节点间的数据互联与任务分配。

同时，数据中心的网络交换设备连接至卫星对地通信链路，将必要的数据下行至地面站或其他在轨任务单元，实现“在轨计算+按需下传”的混合模式：

卫星/空间平台：作为载体，相当于数据中心的机房，提供电力、通信链路和结构支撑目前多采用低轨（LEO）卫星或空间站平台（目前150-300公里低轨空间较为拥挤，未达到较好的散热效果，太空算力卫星多考虑发射至500公里外）；

1）算力模块：即服务器集群，GPU/CPU/AI等芯片，受制于太空平台的面积有限，算力模块多以简单的多卡形式呈现，封装成抗辐射的计算卡群或机柜；

2）通信链路：上下行链路——跟地面站传输数据，星间链路——卫星之间用激光通信传输；

3）能源系统：太阳能电池板是主要供电来源，同时搭载电池储能，保证卫星在阴影区（没有阳光时）运转；

4）散热系统：太空是真空环境，无法通过传导散热，需要采用热管或流体回路+辐冷板（Radiator）形式散热，即芯片产生的热→热管传导→辐冷板→通过红外辐射把热量直接“辐射”到外太空，散热效率和辐冷板面积成正比，所以在卫星上会看到“大翅膀”一样的结构。

对于GPU等高功率载荷，单靠热管难以满足需求（或需要较多热管，导致卫星重量过高，发射成本过大），往往需要结合液体回路进行主动散热（类似地面服务器的液冷散热）。

三、云厂商延伸探索：AI下的轨道数据中心

目前，太空算力处于早期探索到小规模示范，多家创业公司、航天公司、少数云/芯片巨头在做示范或试点。

主要目标集中在：为卫星/星座提供就地GPU推理/训练能力、作为地面数据中心的补充(灾备、低延迟覆盖、能源/冷却优势)等。

1、创业公司

Starcloud(原Lumen Orbit):有融资和示范计划，目标明确瞄向轨道GPU/在轨数据中心，太空算力的先锋；

Axiom Space、Lonestar等：在推进轨道/近轨数据节点、太空站可插拔节点或月球/在轨布局算力。

2、CSP云厂商

（1）英伟达

通过Inception项目与初创公司star cloud合作，计划2025年8月发射首颗搭载H100芯片的轨道数据中心卫星“Cloud-0”(暂未实现),其搭载的H100芯片组能在零重力环境中实现国际空间站100倍的计算性能。

（2）亚马逊

2026年中期在澳大利亚推出柯伊伯卫星互联网，以与Starlink竞争。亚马逊布局低轨卫星互联网领域已久，2020年亚马逊Project Kuiper星座计划得到了美国联邦通信委员会的批准，该计划投入数十亿美元将3236颗卫星送入轨道。

23年7月宣布将斥资1.2亿美元在佛罗里达州建设卫星工厂，为其新兴互联网业务Kuiper项目提供服务。

2025年4月，亚马逊成功发射首批27颗卫星，采用Atlas V火箭，未来或结合AWS边缘计算能力，在轨部署AI数据处理节点。

（3）微软

携手SpaceX推出Azure space计划，在Azure上提供卫星驱动的互联网连接。其中Azure Orbital Cloud Access旨在智能地优先处理光纤、蜂窝和卫星网络中的流量。

优先的网络流量通过SpaceX的Starlink与Azure边缘设备进行传输，使客户能够在Starlink运营的任何地方访问微软云服务，24年该功能已发布预览版。

同时和Ball Aerospace合作，规划在轨测试卫星为美国政府敏捷部署新的软件和硬件。

（4）Meta

与英伟达、惠普等合作，宣布“Space Llama”人工智能合作项目，该项目旨在为国际空间站国家实验室的宇航员提供科研支持。该项目核心愿景在于简化操作流程、降低计算成本，并迅速响应宇航员在太空作业中遇到的突发情况。

合作中使用的Llama AI系统具备实时分析宇航员需求并根据即时数据提供反馈的能力。

（5）谷歌

与NASA合作构建概念验证AI医疗助手CMO-DA,旨在当没有医生或与地球通讯中断时，帮助宇航员诊断和治疗症状。

该项目采用固定价格的公共部门订阅协议，涵盖云服务、应用开发基础设施和模型训练成本。

内容目录

投资要点

什么是太空算力？

 太空算力：轨道上的超级算力中心

 太空算力--AI 算力的轨道延伸新范式

 区别：不等同于边缘计算

 天方夜谭？——两个前沿探索

 太空算力的技术原理

 太空算力的核心构成

 太空算力技术

 应用与商业：太空算力的落地愿景

 云厂商延伸探索：AI 下的轨道数据中心

 国内 AI 卫星网络的商业化加速

 下游应用：遥感或先行，其他领域创新不断

 为什么当下算力要上天？

 算力上天的起点——能源需求与供给之间的撕裂

 能源需求几何？算力发展带来预期不断上修

 美国能源供给现状？近二十年停滞不前

 为何发展太空算力？

太空算力的产业链及参与者

 产业链的梳理

 太空算力核心公司梳理

 上市公司梳理

图表目录

图表 ： 多个AI服务器节点环绕地球运算

图表 ： 多个卫星协同作AI计算的“轨道数据中心”概念图

图表 ： 卫星数据中心成本VS地面数据中心成本估算

图表 ： 地面边缘节点与轨道节点架构对比

图表 ： 星间激光通信示意与轨道数据流向示意

图表 ： 卫星网络通信原理

图表 ： 轨道数据中心计算箱示意图

图表 ： 轨道数据中心示意图

图表 ： 三体计算星座”中卫星

图表 ： Starcloud  GW 轨道数据中心构想

图表 ： 太空散热器

图表 ： 太空与地球表面的太阳光谱辐照度对比

图表 ： 云厂商布局太空算力汇总

图表 ： star cloud 太空算力布局构想（NV Inception 项目合作

图表 ： 亚马逊发射卫星

图表 ： Ball Aerospace 的可重构在轨计算处理（与微软合作

图表 ： NASA CMO-DA 项目(与谷歌合作)

图表 ： ADA Space“一型”卫星与“二型”卫星

图表 ： 卫星成像示意图

图表 ： 月球表面实体数据中心

图表 ： 各研究公司预测 AIDC 电力需求

图表 ： 美国电力需求与 GDP 增长

图表 ： 大气层极大消耗阳光照射

图表 ： 太阳永久照明轨道示意图（全年跟随晨昏线

图表 ： JUPITER  超高密度卫星

图表 ： 公司 Cloud- 运作示意图

图表 ： 公司 Cloud- 结构设计

图表 ： 关于 Project Kuiper 计划的最新消息

图表 ： StarLink 卫星发射时间表

图表 ： Rocket Lab 太阳能电池板产品

图表 ： Rocket Lab 专用小型发射火箭

图表 ： 太空算力产业链一览表（估值日期 //

图表 ： 太空算力产业链（A股）

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