在北京星辰未来空间技术研究院（简称北京星空院），一支平均年龄只有35岁的青年工程师团队正紧锣密鼓地推进“太空数据中心”计划——未来10年，北京将建成总功率16GW的算力星座，在星河间锚定算力未来……
在700公里轨道搭建“永不关机的机房”，这群来自北京星空院的追光者，将北京的产业雄心、青年才智与星辰梦想编织成网。
上天
当算力撞上地球“天花板”
一年前，晓茹揣着对稳定生活的期许，加入了北京星空院。她原以为未来的日子会是在代码与算法的世界里安稳深耕，却没料到，自己一脚踏入的竟是一个“曾被当成天方夜谭”的项目——在太空建数据中心。
“2024年初那会儿，这事儿听着就像科幻电影里的情节。”北京星空院综合管理部负责人兼财务总监吕睿回忆道，“彼时美国尚未有公开动作，与国内深耕地面数据中心的同行碰面时，总会带着质疑反问：‘你们这事儿，靠谱吗？’”
这种普遍的怀疑在2025年11月2日被打破。那天，美国Starcloud公司成功发射了首颗搭载H100的算力卫星。“突然间，所有人都意识到，太空算力中心不再只是幻想，而是前沿竞赛的一部分。”吕睿至今记得当时行业内的震动。
而这场竞赛的紧迫性，在北京亦庄那座5000P规模的算力中心里体现得淋漓尽致。P（Petaflops），这个衡量算力的单位背后，是每秒一千万亿次的浮点运算能力——即便是主流大模型的一次简单推理，都得靠数P的算力托底。而看似庞大的5000P算力，对于北京的算力需求而言，仅是拼图中的一块。2025年6月，北京市经济和信息化局给出了一个测算：到2025年底，北京这座“人工智能第一城”要支撑全城智能设备、自动驾驶系统和AI模型的实时运算，需要的算力将高达4.5万P。
在对算力如此高的需求下，最令人头疼的是地球给算力发展设下的“硬门槛”。“在地面建数据中心，空间就是第一道绕不开的坎。”吕睿举例说，甘肃庆阳“东数西算”产业园里，一个1GW规模的数据中心，占地达到11.33平方公里，差不多是1580个标准足球场的大小。这样的空间成本，放在寸土寸金的北京是个天文数字。
但这还只是表面难题，真正的“死结”藏在热力学规律里。作为工程师，晓茹最清楚其中的困境：“你可以把服务器想象成无数个不停发热的微型电暖器，密密麻麻挤在一起工作时，散发出的热量会一个劲儿推高机柜温度，随时可能威胁芯片稳定。”为了让设备正常运转，只能依赖各种强冷却方案，可这就陷入了一个无奈的事实——全球数据中心的耗电量占到全球用电总量的1.5%至2%，而其中超过40%的能耗，都用在了制冷上。
“这不仅是巨大的电力浪费，那些排进大气的废热长期堆积，还会改变局部微气候，形成‘热岛’。”晓茹解释道。而随着人工智能向通用人工智能迈进，百万卡级别的算力集群将成为刚需，地面集中式建设只会让这个问题雪上加霜。一个无法回避的事实是：地面这套热量循环体系，存在着天生的物理极限，再怎么优化也很难突破。
就在所有人为地面算力的“天花板”发愁时，美国已经抢先一步——2024年，他们不仅建成了10万卡规模的算力中心，更明确将太空定为下一代算力设施的布局方向。“宇宙里藏着地球上找不到的两大宝藏：-269摄氏度的天然‘冷库’，还有7×24小时从不间断的太阳能。”吕睿的话语里，藏着破局的希望。
一场关于算力的太空竞赛，就这样在无人察觉的角落，悄然拉开了序幕。
突围
试验星“辰光一号”迈出关键一步
面对地球算力“天花板”和激烈的国际竞赛，北京的选择清晰坚定：将算力送上太空，开辟全新发展路径。这一战略有三重核心考量：一是北京作为“人工智能第一城”，对算力需求呈指数级增长，地面建设面临空间、能耗与散热的物理极限；二是太空数据中心是国家关键空间信息基础设施，关乎未来6G、国家安全与大国科技竞争博弈主动权；三是该工程将作为产业龙头，牵引北京商业航天、人工智能、新材料等领域全产业链升级。
为实现这一蓝图，一套特殊的攻关机制应运而生。2024年，在北京市科委指导下成立的北京星空院，采用民办非企业单位性质运行——以科技创新为主要发展动力，从事非营利性社会服务的社会组织。一方面，北京星空院作为总体设计部，统筹技术抓总和研发组织工作；另一方面，北京星空院成立控股企业——轨道辰光科技有限公司（简称轨道辰光）作为建设运营商，负责工程建设的具体组织实施和未来太空数据中心的商业运营，由此构建起“总体设计部”与“建设运营商”协同联动的体系。而这套体系的核心任务，正是承担这一领域最前沿、最艰巨的“太空数据中心系统”全线研发和建设运营工作。
实验室里，环绕“辰光一号”的最后一轮极限环境模拟测试正在紧张进行。目前，“辰光一号”的地面测试已进入尾声。这颗重量380公斤的试验星，算力约等于地面一台8卡服务器的能力，工程师晓茹直言：“这比美国Starcloud发射的单板卡冰箱大小卫星，迈出的步子更大。”
“我们第一颗星就得能用。”工程师晓茹表示。“辰光一号”不仅搭载算力单元，更配备23TB存储，可实现“在轨存算一体”，直接服务“天数天算”场景。
这颗卫星的核心使命，是验证在轨能源、散热、通信等一系列关键技术——这些成果均来自创新联合体过去一年的集中攻坚，其中多项在国际都是首创。
“‘辰光一号’主要担负三重使命：对太空数据中心技术路线的首次探索、对低成本高效核心技术的首次验证，以及实现大语言模型在太空的首次推理应用。”北京星空院院长张善从介绍说：“它的算力规模不大，但我们必须先迈出这关键的一小步。这也是我们‘三步走’规划中，第一步里的第一小步，意义重大。”
张善从提及的“三步走”规划，是北京星空院为构建未来太空算力网络绘制的清晰路线图：第一步为“天数天算”（2025-2027年），目标正如“辰光一号”所验证的，实现“天上的数据天上算”，完成关键技术验证与初步组网；第二步是“地数天算”（2028-2030年），将实现“地面数据上天算”，计划建成首座太空数据中心，届时太空算力有望达到40万P，相当于目前我国所有地面数据中心的算力总和；第三步则是“天基主算”（2031-2035年），旨在让太空成为算力主角，直接具备在太空中训练和推理超大AI模型的能力，进而在6G、自动驾驶、精准气象预报等领域，支撑未来智能社会的运转。
这一宏伟目标的实现，高度依赖于一个特殊的空间位置——“晨昏轨道”——作为太阳同步轨道的一种，晨昏轨道的轨道面与地球晨昏线近似重合：卫星一侧始终朝向太阳以获得持续能源，另一侧则面向深空极寒环境，天然解决了能源供给与散热冷却两大核心难题，为太空数据中心提供理想工作环境。
“哪个国家有什么优势，就选什么路径。”吕睿介绍，“美国运载成本低，可使用重量大、低成本的硅电池；中国正在攻关可重复运载火箭，对发射重量敏感，就采用高效率的砷化镓聚光型太阳能电池。”他透露，砷化镓是电解铝的副产品，而中国在这一材料的产能占比超过全球60%——这成为北京太空算力的“材料密码”。
但“各走各路”的背后，是围绕稀缺轨道资源的激烈竞赛。最适宜部署晨昏轨道的轨道资源有限，且要遵循“先到先得”的国际规则。
所以，一场关于算力的太空竞赛，已开始进入白热化的布局竞赛阶段。除马斯克提出激进计划外，谷歌的“太阳捕手”计划、亚马逊的千兆瓦级数据中心构想，再到OpenAI寻求在轨能力，美国科技巨头已纷纷押注太空算力。
“中美当前处于同一起跑线上，”北京星空院项目团队内部评估认为，“但动作慢了，就会失去先机。”
攻坚
让创新想法自由生长
每周六上午9点，海淀永丰商业航天创新中心的会议室里，讨论声总会准时响起。24家成员单位的代表或端坐现场，或通过视频连线接入，逐一梳理项目进度、破解技术瓶颈。对于“辰光一号”团队而言，这场雷打不动的调度会，正是将轨道任务的紧迫感，精准转化为地面攻坚节奏的关键锚点。
“这里没有‘领导讲话’，只有‘参数说话’。”吕睿的一句话，精准概括了这支团队的核心文化。这支平均年龄35岁、硕士学历占比超80%的科创队伍中，专业实力是唯一的“通行证”——年轻工程师的方案只要通过实验验证，就能获得全方位支持。
曾有一次，工程师晓茹在讨论中对方案中的一处设计提出质疑，同时拿出了自己反复模拟优化后的翔实数据。会议室瞬间安静了几秒，随即有人率先表态：“按晓茹的思路试试。”没有层级束缚的探讨，让创新想法得以自由生长。
这种扁平化的组织架构，既赋予了团队极致的灵活性，也对每个人的综合能力提出了更高要求。吕睿所带领的综合管理部仅有数人，却要统筹行政、人力、财务、法务、宣传等多个职能板块。“我们的工作模式更柔性，但要统筹多个板块，你既得是某个领域的‘专才’，又得是能串联各环节、理解技术逻辑与工程进度的‘通才’，所以对每个人的快速学习能力要求极高。”吕睿坦言。
而这样一支崇尚实效、敢于突破的科创团队，其快速成长的背后，离不开北京这座城市所孕育的独特产业生态与战略远见。
为何是北京？答案藏在这座“人工智能第一城”的产业基因与布局中。从海淀后厂村到中关村软件园，这片创新热土不仅贡献了全国约三分之一的人工智能核心论文与专利申请，更构建起一套从基础理论研究、框架开发、芯片设计到场景落地应用的完整创新生态。当大模型、自动驾驶、AI制药等新兴领域掀起产业变革时，北京既是技术策源地，也是算力消耗的“主引擎”。
算力已成为驱动科技变革的“新基建”。自动驾驶、智能系统运行与大模型训练不断消耗巨量计算资源，算力如同水、电一样，正成为城市级基础设施的刚需，推动“数字基底”的深刻重塑。
围绕“数字时代的算力革命”，北京推进“南箭北星”的产业协同：亦庄攻关火箭动力，永丰深耕卫星与载荷，集成电路园区夯实芯片底座，太空数据中心或可成为“链主”，串联卫星制造、发射、能源、通信到AI计算与数据服务，构建从地面到太空的立体创新网络。
未来
“太空机房”将改变生活
当我们仰望星空，那些在晨昏轨道的算力卫星，从地面看或许只是一道微不可见的轨迹。但正是这些远在天边的“太空机房”，即将为我们脚下的生活带来一系列真切而深刻的改变。
未来，这些看不见的“算力星座”，将使气象数据处理时效从天级压缩到分钟级。之前的“局部有雨”的模糊表述，有望升级为“您所在的街道将于15分钟后开始降雨，持续25分钟”的精准播报。不仅如此，它还能持续比对楼房、同一座山体、同一段河堤的细微影像变化，在肉眼和传统监测手段都无法察觉时，就能识别出楼体沉降、水坝安全、山体滑坡等风险，有望把预警从“灾前几小时”提前到“灾前几天甚至几周”。
2026年上半年，“辰光一号”将开启北京算力的星际首航。发射前夕，工程师团队反复打磨细节，管理者协调各方资源，这群跨界协同的人深知，他们投身的不只是一个项目——太空数据中心被视作人类迈向更高文明等级的关键一步。
北京永丰的夜晚，既有亿万年前的恒星光芒，也有北京编织的算力星座微光。这些并不起眼的卫星，承担着数据与算力支撑任务，为智能时代提供基础能力。一支青年团队正将太空算力从设想变为现实，推动北京的科技布局向地面之外延伸。
（北京青年报）
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