当全球科技巨头还在地面展开算力“军备竞赛”时，一场关于计算力的革命已悄然突破大气层。搭载英伟达H100芯片的Starcloud-1卫星随猎鹰九号火箭升空，谷歌紧随其后公布“太阳捕手”计划，而中国科研团队早已在这条赛道上深耕多年，正将科幻场景转化为工程现实。
中国科学院计算技术研究所作为国家算力研究主力军，早在多年前便启动天基算力底座研发，成功研制出极光POPS级星载智能计算载荷，并率先将天基大模型与智能体投入实际应用。武汉大学牵头的“东方慧眼”星座采用光学、雷达、高光谱协同观测体系，突破星上智能处理与图像压缩技术；北京邮电大学构建的“天算星座”通过多颗卫星验证了在轨星地IP网络与星间激光通信技术。今年5月，之江实验室发射的“三体星座”计算卫星更开启了太空计算星座的组网验证。
在这场太空算力竞赛中，中科天算团队成为关键参与者。这支由中科院计算所、航天部门与之江实验室精英组成的队伍，自2019年起聚焦太空智能计算，先后攻克星载高算力、在轨协同计算等核心技术。2024年，他们完成大模型在轨部署，构建起从感知到决策的完整“太空智能链”，并正式发布“天算计划”——在近地轨道打造算力达10EOPS的天基万卡超级智能体集群。
该计划的核心是构建模块化太空超算中心，由三大舱体组成：能源舱采用柔性光伏阵列与模块化储能系统，实现100MW级绿色供能；通信舱通过百束百G比特激光链路，形成10Tbps级太空数据高速公路；算力舱则集成万张高性能计算卡，突破地面能耗与散热限制。这种设计将开启“自然辐射冷却、无限绿色供能、全域算力共享”的新范式。
将地面超算搬入太空面临两大物理挑战：高能粒子辐射与真空环境热管理。传统航天芯片通过加固电路提升抗辐射能力，但制程落后导致算力不足。中科天算团队发现，先进制程芯片虽易发生单粒子翻转，但烧毁风险降低。基于此，他们采用多模冗余架构，让多个计算单元互为备份，用软件冗余弥补硬件缺陷，使航天计算系统能快速适配地面最新芯片。
散热问题更为棘手。地面芯片依赖空气对流散热，而太空真空环境只能通过传导与辐射排热。中科天算研发的混合主动-被动冷却架构，用流体回路导出芯片热量，结合结构导热与辐射散热技术，成功解决微重力环境下工质循环难题，支撑高密度算力稳定运行。这项突破使太空计算不再受制于地面散热瓶颈。
太空超算的价值远超商业竞争。近地轨道的物理距离优势使其比地面跨区域算力调度更高效，全球广域覆盖能力可为偏远地区自动驾驶、低空经济提供算力支持。当地面设施因自然灾害受损时，天基算力可作为天然备份中枢。更长远来看，在月球或火星重建算力设施成本高昂，而轨道上的通用算力节点将成为连接地球与深空的数字桥梁。
从AI芯片首次上天到万卡集群工程化推进，全球在真空与辐射中的每一次技术突破，都在拓展人类数字文明的边界。当计算机科学与航天工程深度融合，算力正突破地面物理限制，像阳光般普照全球每个角落。
