在地球上AI算力竞争日趋白热化之际，谷歌将目光投向了浩瀚的太空。该公司于美国当地时间周二披露了一项名为“捕日者计划”（Project Suncatcher）的新“登月项目”。
这项大胆计划的目标十分明确：在太空中建造大规模AI数据中心。通过部署由卫星组成的庞大网络，谷歌希望从根本上解决人工智能发展所面临的巨大能源需求问题。
根据规划，谷歌将构建一个搭载定制TPU（张量处理单元）芯片的卫星网络，这些卫星依靠近乎持续的太阳能驱动运行。
谷歌相信，随着火箭发射成本呈现指数级下降，这种看似科幻的设想将在未来具备极高的成本效益。这不仅是一次技术上的大胆狂想，更是一场关乎AI未来能源、效率与可持续性的终极豪赌。
为验证这一构想，谷歌已与卫星公司Planet达成合作，计划于2027年初将两颗原型卫星送入轨道。此举也正式拉开了这场“太空AI竞赛”的序幕。
SpaceX创始人埃隆·马斯克回应谷歌CEO桑达尔·皮查伊的相关帖文时称：“这绝对是个好主意！”
“捕日者计划”本质上是对现代机器学习日益庞大且持续增长的能源需求，所做出的一次颠覆性回应。
随着AI模型日趋复杂，其计算量与能耗正呈指数级攀升。这不仅带来了高昂的财务成本，更引发了严峻的环境担忧，并对地面电网构成了巨大压力。
谷歌提出的解决方案，是将计算基础设施迁移至能源最丰富、也最稳定的太空。在合适的轨道上，太阳能板的发电效率可比地球表面高出八倍，并能近乎不间断地接收日照，从而大幅降低对重型机载电池的依赖。
谷歌CEO皮查伊在社交媒体上写道：
我们的TPU即将启程前往太空！
承袭我们从量子计算到自动驾驶的"登月计划"基因，新启动的"捕日者计划"正在探索一个激动人心的可能：如何利用太空中更充沛的太阳能（其能量输出相当于全球总发电量的100万亿倍以上），在未来构建可扩展的太空机器学习计算系统。
正如所有开拓性的项目一样，我们需要攻克诸多复杂的工程难题。令人振奋的是，早期研究显示，当在粒子加速器中模拟低地球轨道辐射环境时，我们的Trillium（专为AI计算设计的张量处理单元）表现出优异的抗辐射性能，完好无损地通过了测试。当然，我们仍面临着热管理、在轨系统可靠性等重大技术挑战。
随着2027年初与Planet合作发射两颗原型卫星的里程碑节点临近，我们正在为此进行倒计时。这只是一个开始，未来还需要更多的测试与关键技术突破。但能够参与这场太空计算创新浪潮，我们倍感振奋！
“捕日者计划”无疑是一项宏大的工程挑战。该计划构想了一个由太阳能卫星组成的紧凑星座，这些卫星将运行在晨昏太阳同步的低地球轨道上。这一轨道能最大化太阳能收集，确保卫星获得近乎持续的日照，成为一座座永不停歇的“太空发电厂”。
模型显示，在卫星间仅相隔几百米的距离下，我们可能只需进行适度的机动，就可以保持星座在期望的太阳同步轨道内稳定
星座中的每颗卫星，都将成为一个漂浮的AI数据中心节点，其核心搭载着谷歌定制的TPU芯片。为了将这些分布式节点整合成一台协同工作的超级计算机，谷歌计划采用自由空间光学链路（即激光）在卫星间传输数据。
与带宽有限的传统射频信号不同，激光链路能实现每秒TB级别的数据传输，这是将成千上万个AI加速器联结为统一计算集群的前提。为实现这种高强度激光通信，卫星必须在极近的距离内编队飞行，彼此间距可能仅数百米。
谷歌开发的物理模型显示，即使卫星之间距离非常近，只需适度调整位置就能保持星座的稳定。目前，早期的地面测试已经成功实现了1.6 Tbps的双向传输速率。
此外，太空中的辐射环境对电子设备构成严峻挑战。谷歌已对其Trillium（v6e）TPU进行了地面辐射测试，结果令人振奋。测试表明，在单芯片承受高达15 krad(Si) 的辐射剂量时，并未出现因总电离剂量（TID）导致的硬件故障。
尽管高带宽内存子系统在累积至2 krad(Si) 辐射剂量后开始出现异常，但这几乎是五年任务预期辐射剂量的三倍。这证明Trillium TPU具备出色的太空抗辐射能力。
尽管太空数据中心听起来充满科幻色彩，但谷歌强调，其经济可行性是实现这一愿景的关键。
长期以来，高昂的发射成本一直是阻碍大规模轨道商业项目的主要障碍。“捕日者计划”的整个财务模型，都建立在一个关键预判上：太空发射成本必须实现大幅且持续地下降。
谷歌分析指出，要使天基数据中心的总体成本与地面数据中心的能源支出大致持平，火箭发射成本必须降至每公斤200美元以下。这一目标价格不仅涵盖了电力成本，也包含了地面数据中心在冷却系统、土地征用、基础设施维护等方面的巨大隐性开销。
图：花旗预计的火箭发射成本下降趋势
谷歌相信，这一价格拐点在2035年左右有望实现。该预测并非空想，SpaceX的下一代星舰就旨在将发射成本压至每公斤100美元，这与花旗研究等机构的预测相符，也为谷歌的模型提供了有力支撑。
这种经济层面的乐观预期，是整个项目的基石。正如谷歌官方公告所言：“初步分析表明，太空机器学习计算的核心概念，并未受到基础物理规律或不可逾越的经济壁垒的阻碍。”倘若发射成本持续走低，那么最大的挑战将从“是否负担得起”转向“能否在工程上实现”。
尽管谷歌的登月计划显得雄心勃勃，但它正迈入一个日渐拥挤的新赛道——轨道计算。
谷歌采取了分阶段、基于里程碑的务实策略来推进其愿景。第一阶段的关键步骤，是与卫星成像和数据公司Planet 建立合作。双方计划在2027年初发射两颗原型卫星。这次关键的技术验证任务，将测试TPU硬件与机器学习模型在恶劣太空环境中的实际运行情况，并验证光学星间链路在分布式ML任务中的能力。
谷歌并非唯一看到轨道计算潜力的公司。这个新兴领域正吸引着众多科技巨头的目光：微软持续开发其Azure Space平台，其中已包含轨道计算节点的概念；而亚马逊的“柯伊伯计划”（Project Kuiper）也据报正在探索为其卫星互联网星座赋予星载AI能力。
马斯克上周在社交平台上表示，SpaceX也在追求相同的目标，并指出其已通过星链卫星互联网星座奠定了基础。
此外，一家名为Starcloud的初创公司上周末成功发射了首颗测试卫星，该卫星配备了英伟达的AI GPU，旨在开发自己的卫星数据中心网络。
这一切都指向同一个未来：数据处理与AI推理将发生在更靠近数据源的地方，无论这个“源”是在地球，还是在轨道上。其背后的战略价值，在于构建一个独立于地面基础设施的全球性、低延迟计算网络，为未来的AI服务提供前所未有的韧性与性能。
倘若“捕日者计划”成功，它不仅能重塑AI的经济学模型，更将为人类数字基础设施开辟一个全新的疆域。
本文来自“腾讯科技”，作者：金鹿，36氪经授权发布。
发布时间：2025-11-05 18:02
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