隨著 AI 算力爆發(fā)，電力、冷卻系統(tǒng)、周邊居民的反對(duì)、大塊土地的需求……每一個(gè)環(huán)節(jié)都成了如今在地面上興建數(shù)據(jù)中心的掣肘。因此，科技巨頭和一些初創(chuàng)企業(yè)不再滿足于只利用地球表面的太陽(yáng)能，他們想跳出大氣層，大規(guī)模捕捉恒星能量。

近日，在一條由 SpaceX 發(fā)布的技術(shù)視頻中，埃隆·馬斯克（Elon Musk）首次詳細(xì)拆解了其設(shè)想的太空 AI 數(shù)據(jù)中心落地路線：由地球工廠制造、Starship 負(fù)責(zé)發(fā)射，數(shù)萬(wàn)至百萬(wàn)顆衛(wèi)星在軌提供低成本 AI 計(jì)算。

（來(lái)源：@SpaceX）

在更遠(yuǎn)的未來(lái)，馬斯克還要在月球建設(shè)巨型工廠，直接利用月面資源生產(chǎn)衛(wèi)星，通過(guò)電磁炮（Mass Driver）將 AI 衛(wèi)星直接打入深空軌道，實(shí)現(xiàn)更低成本的算力集群方案。

6 月 12 日，SpaceX 將以每股 135 美元的價(jià)格進(jìn)行首次公開(kāi)募股（IPO），對(duì)應(yīng)估值約 1.75 萬(wàn)億美元。在路演的最后窗口期，馬斯克如此密集釋放技術(shù)愿景，自然不只是為了科普技術(shù)。這場(chǎng)太空算力豪賭背后，馬斯克到底在打什么算盤(pán)？

AI 正在吃掉電網(wǎng)

6 月 10 日，咨詢(xún)機(jī)構(gòu)高德納（Gartner）發(fā)布最新報(bào)告：2026 年，全球數(shù)據(jù)中心用電量預(yù)計(jì)達(dá) 565 太瓦時(shí)（TWh），較 2025 年增長(zhǎng)了 26.4%。其中，AI優(yōu)化服務(wù)器的用電占比已從 2025 年的 20% 躍升至 31%，預(yù)計(jì)到 2027 年將超過(guò)傳統(tǒng)服務(wù)器。從全球來(lái)看，到 2030 年，數(shù)據(jù)中心用電量將超過(guò) 1,200 TWh。

國(guó)際數(shù)據(jù)中心管理局（IDCA）數(shù)據(jù)也顯示，全球數(shù)據(jù)中心用電占總用電量的比例從 2024 年的 1.7% 升至 2%。其中，美國(guó)數(shù)據(jù)中心目前消耗 29.2 吉瓦（GW）電力，是增長(zhǎng)的絕對(duì)主力，已占全國(guó)用電量的 6%。在弗吉尼亞州北部等部署密集區(qū)域，數(shù)據(jù)中心用電已占當(dāng)?shù)乜傠娏π枨蟮?25% 以上，電力接入排隊(duì)周期長(zhǎng)達(dá) 7 至 12 年。

但這不是唯一的限制因素，除了電，還有冷卻環(huán)節(jié)的巨大耗水量。加之土地審批流程漫長(zhǎng)、周邊社區(qū)反對(duì)聲音日益高漲，地面數(shù)據(jù)中心要擴(kuò)張，阻力重重。

視頻中，馬斯克的判斷更為激進(jìn)：當(dāng)前全球 AI 算力年產(chǎn)量約 100 吉瓦（GW），僅能滿足旗下公司（特斯拉、SpaceX、xAI）需求的 3%。該數(shù)字的真實(shí)性尚存疑，但至少初步證明，AI 對(duì)算力的渴求，正在超越地面基礎(chǔ)設(shè)施的承載極限。

先從造芯片做起

地面資源的緊俏，促使馬斯克將太空視為大規(guī)模算力部署的下一個(gè)增長(zhǎng)空間。

據(jù)美國(guó)國(guó)家航空航天局（NASA）的測(cè)量數(shù)據(jù)，地球大氣層外的太陽(yáng)輻照度約為 1,361 瓦/平方米，經(jīng)過(guò)大氣散射和吸收后，即便是晴天條件，到達(dá)地表的輻照僅為 1,000 瓦/平方米，實(shí)際情況中，緯度和天氣還會(huì)進(jìn)一步拉低年均值。

但如果衛(wèi)星運(yùn)行在“曙暮線同步軌道”，就可實(shí)現(xiàn)接近 24 小時(shí)的持續(xù)光照。擺脫晝夜循環(huán)和天氣干擾后，同等面積的太陽(yáng)能板在軌道上的年均發(fā)電量可達(dá)地面的數(shù)倍。

至于散熱，在真空中，熱量唯一的排出途徑是熱輻射。根據(jù)斯特藩-玻爾茲曼定律（Stefan-Boltzmann Law），一個(gè)維持在 20°C 的散熱器，每平方米可向深空輻射約 385 瓦的功率；雙面輻射、扣除太陽(yáng)入射吸收后，凈散熱效率約為 633 瓦/平方米。無(wú)需冷卻設(shè)施，太空計(jì)算直接通過(guò)真空解決了地面數(shù)據(jù)中心的熱管理問(wèn)題。

太空計(jì)算的物理可行性成立后，自研芯片成為首個(gè)切入點(diǎn)。

2026 年 3 月 21 日，在德克薩斯州奧斯?。ˋustin）的一座廢棄發(fā)電廠中，馬斯克正式公布了 Terafab 項(xiàng)目：由特斯拉、SpaceX 和 xAI 三方合資，目標(biāo)是成為全球最大的2納米級(jí)別芯片工廠，最終實(shí)現(xiàn)每年 1 太瓦（TW）的算力產(chǎn)出，約為當(dāng)前全球 AI 算力年產(chǎn)量的 10 倍。

Terafab 的設(shè)計(jì)面積約 1 億平方英尺，是奧斯汀現(xiàn)有特斯拉超級(jí)工廠（Giga Texas）面積的 10 倍。工廠將包含兩條產(chǎn)線：一條生產(chǎn)用于特斯拉自動(dòng)駕駛系統(tǒng)（FSD）和人形機(jī)器人 Optimus 的推理芯片（AI5、AI6 系列）；另一條則生產(chǎn)專(zhuān)為軌道環(huán)境設(shè)計(jì)、需具備耐高溫和抗輻射能力的 D3 訓(xùn)練芯片。在產(chǎn)能分配上，馬斯克表示，計(jì)劃中 80% 的算力產(chǎn)出將用于太空軌道衛(wèi)星，剩余 20% 留給地面應(yīng)用。

起初，Terafab 面臨的最大質(zhì)疑是：特斯拉和 SpaceX 并無(wú)運(yùn)營(yíng)半導(dǎo)體工廠和制造芯片的經(jīng)驗(yàn)。但直到 4 月 7 日，英特爾（Intel）正式宣布加入 Terafab 項(xiàng)目，消息公布當(dāng)天，英特爾股價(jià)暴漲近 20%。

英特爾為馬斯克帶來(lái)了 18A 制造工藝：采用全環(huán)繞柵極（GAA）晶體管架構(gòu)和 PowerVia 背面供電技術(shù)，制程密度達(dá)到 2 納米級(jí)別，與臺(tái)積電 N2 和三星 SF2 同屬一類(lèi)層級(jí)。此外，英特爾的先進(jìn)封裝能力（Foveros 3D 堆疊、EMIB 橋接）也將成為其對(duì) Terafab 最具戰(zhàn)略?xún)r(jià)值的貢獻(xiàn)之一。

有行業(yè)分析指出，特斯拉可能不會(huì)直接獨(dú)立運(yùn)營(yíng)晶圓廠，Terafab 的實(shí)際結(jié)構(gòu)更接近“特斯拉/SpaceX 定制+英特爾代工”模式。

不過(guò)，截至目前，該項(xiàng)目的資金問(wèn)題尚未得到解決。特斯拉首席財(cái)務(wù)官曾承認(rèn)，Terafab 預(yù)估需要 200 億至 250 億美元的總投資。由于這筆資金并未列入特斯拉 2026 年的資本開(kāi)支計(jì)劃，其最終來(lái)源目前仍不明確。

此外，設(shè)備供應(yīng)也可能面臨困境。阿斯麥（ASML）的高數(shù)值孔徑極紫外光刻機(jī)（High-NA EUV）2027 年全球計(jì)劃交付僅約 10 臺(tái)，將分配給英特爾、三星和 SK 海力士。Terafab 若想在 2027 年實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，可能需要從英特爾現(xiàn)有配額中調(diào)配設(shè)備。

AI1 衛(wèi)星架構(gòu)：軌道 AI 數(shù)據(jù)中心的硬件節(jié)點(diǎn)

要把算力送上天，衛(wèi)星同樣關(guān)鍵。

當(dāng)?shù)貢r(shí)間 6 月 8 日，SpaceX 正式公布其軌道AI數(shù)據(jù)中心星座一代產(chǎn)品 AI1 衛(wèi)星的設(shè)計(jì)方案。外界有預(yù)期，它或許是一款構(gòu)造極為復(fù)雜的航天器。但從設(shè)計(jì)思路上看，AI1 只是Starlink V3 衛(wèi)星的放大版：去除相控陣通信天線，加裝巨型太陽(yáng)能板、雙面散熱器和可互換的 AI 芯片載荷。

（來(lái)源：@SpaceX）

具體參數(shù)上，AI1 的翼展約 70 米，峰值算力 150 千瓦，平均算力 120 千瓦，大致為一個(gè)英偉達(dá)（NVIDIA）GB300 GPU 機(jī)架的功率。太陽(yáng)能板功率密度約 250 瓦/平方米，散熱器功率密度約 1,400 瓦/平方米（雙面輻射，刀刃面朝向太陽(yáng)）。衛(wèi)星之間及其與 Starlink 星座之間通過(guò)激光鏈路互聯(lián)，部署在約 600 至 800 公里的低地球軌道（LEO），延遲在毫秒量級(jí)。

衛(wèi)星設(shè)計(jì)完成后，將進(jìn)入制造和發(fā)射環(huán)節(jié)。SpaceX 為此專(zhuān)門(mén)在德克薩斯州巴斯特羅普縣（Bastrop County）規(guī)劃了一座名為 Gigasat 的新工廠，該工廠占地將超 1,000 英畝，建筑面積達(dá) 1,100 萬(wàn)平方英尺，是 SpaceX 現(xiàn)有最大航天器工廠 Starfactory 面積的十倍以上。

在 Gigasat 內(nèi)部，太陽(yáng)能硅錠和晶圓制造、太陽(yáng)能電池片生產(chǎn)、印刷電路板（PCB）制造、電子元件組裝、用戶終端生產(chǎn)，以及 AI1 衛(wèi)星的總裝和測(cè)試，都將在同一園區(qū)內(nèi)完成。為確保衛(wèi)星供電組件完全自給，SpaceX 還計(jì)劃在當(dāng)?shù)亟ㄔO(shè)一座兩層樓、年產(chǎn)能 10 吉瓦的太陽(yáng)能電池制造廠。

（來(lái)源：@SpaceX）

承擔(dān)運(yùn)輸任務(wù)的火箭同樣來(lái)自 SpaceX。星艦（Starship）V3 在可復(fù)用配置下的近地軌道運(yùn)載能力約為 200 噸，一次性配置的運(yùn)載量可達(dá) 400 噸。第三方分析機(jī)構(gòu) Payload Research 估算，Starship V1 一次性發(fā)射的內(nèi)部每公斤入軌成本約為 500 美元；V3 的載荷能力更強(qiáng)，有望將成本進(jìn)一步減半。如果復(fù)用頻次達(dá)到馬斯克設(shè)想的 70 次以上，每公斤成本甚至可能降至百美元量級(jí)。

2026 年 1 月底，SpaceX 已向 FCC 提交申請(qǐng)，尋求部署最多 100 萬(wàn)顆軌道 AI 數(shù)據(jù)中心衛(wèi)星的許可。公司計(jì)劃在 2027 年初發(fā)射兩顆 AI1 原型衛(wèi)星，進(jìn)行在軌驗(yàn)證，Gigasat 工廠預(yù)計(jì)于 2027 年底達(dá)到有意義的產(chǎn)量，年產(chǎn)超 1,000 顆衛(wèi)星。在此基礎(chǔ)上，SpaceX 提出了年化 1 吉瓦太空算力部署的近期目標(biāo)，此后每年產(chǎn)能將以數(shù)量級(jí)遞增。

不過(guò)，愿景是一方面，具體到落地，還有諸多問(wèn)題需要解決。

首先，目前最大的瓶頸是 Starship 的運(yùn)載能力，要把數(shù)萬(wàn)甚至百萬(wàn)顆大型 AI 衛(wèi)星（每顆帶巨型太陽(yáng)能板）送上軌道，需要極高的發(fā)射頻率和運(yùn)載量。

（來(lái)源：@SpaceX）

此外，AI 衛(wèi)星需要大量電力驅(qū)動(dòng)計(jì)算，必須依賴(lài)超大型太陽(yáng)能板在軌持續(xù)發(fā)電。高效制造、展開(kāi)和長(zhǎng)期維持巨型太陽(yáng)能陣列，也是限制因素。

再者，在軌硬件無(wú)法實(shí)現(xiàn)便捷維修與升級(jí)。芯片制程的迭代，將使一顆設(shè)計(jì)壽命 5 至 7 年的衛(wèi)星在服役中期就面臨算力落后的可能。低軌道環(huán)境缺乏地球磁場(chǎng)保護(hù)，宇宙輻射會(huì)逐步損傷芯片，其長(zhǎng)期可靠性仍需驗(yàn)證。

大規(guī)模 AI 訓(xùn)練需要數(shù)千至數(shù)萬(wàn)塊 GPU 的協(xié)同，這對(duì)延遲和帶寬的要求極高。多位行業(yè)專(zhuān)家認(rèn)為，在短期內(nèi)，軌道數(shù)據(jù)中心更適合使用現(xiàn)成大模型部署推理任務(wù)。真正將大規(guī)模訓(xùn)練送上太空，可能要等到技術(shù)升級(jí)，衛(wèi)星間激光鏈路帶寬得到大幅提升之后。

（來(lái)源：@SpaceX）

競(jìng)爭(zhēng)格局與垂直整合：SpaceX 的核心壁壘

太空計(jì)算的賽道不算空曠。截至 2026 年 4 月，在軌運(yùn)行的最大算力集群屬于加拿大的開(kāi)普勒通信（Kepler Communications），由 10 顆衛(wèi)星搭載約 40 個(gè) NVIDIA Orin 邊緣處理器組成，已擁有 18 個(gè)客戶。

谷歌內(nèi)部的“Project Suncatcher”項(xiàng)目同樣考慮自研輻射加固版 TPU 芯片，計(jì)劃在 2027 年發(fā)射原型衛(wèi)星。NVIDIA 也在今年 GTC 大會(huì)上發(fā)布了專(zhuān)為軌道數(shù)據(jù)中心設(shè)計(jì)的 Space-1 Vera Rubin 模塊。

此外，美國(guó)公司 Axiom Space 于 2026 年 1 月發(fā)射了首批兩個(gè)軌道數(shù)據(jù)中心節(jié)點(diǎn)。初創(chuàng)公司 Starcloud（原 Lumen Orbit）近日完成 1.7 億美元 A 輪融資，并向聯(lián)邦通信委員會(huì)（FCC）申請(qǐng)了 88,000 顆衛(wèi)星的部署許可。

這一背景下，馬斯克入局的底氣，可能源于 SpaceX 的結(jié)構(gòu)性?xún)?yōu)勢(shì)，以及垂直整合的深度。目前，Starship 在藍(lán)色起源等對(duì)手面前具有壓倒性的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，軌道計(jì)算領(lǐng)域的其他公司大概率需要向 SpaceX 購(gòu)買(mǎi)發(fā)射服務(wù)?；赟tarlink星座，SpaceX 已運(yùn)營(yíng)超萬(wàn)顆衛(wèi)星，積累了包含大規(guī)模星座制造、部署、碰撞規(guī)避、激光互聯(lián)和軌道管理的整條生產(chǎn)鏈路經(jīng)驗(yàn)，AI1 將成為該成熟平臺(tái)的延伸。

最后，其他軌道公司多依賴(lài)英偉達(dá)的芯片方案。SpaceX 通過(guò) Terafab 計(jì)劃自主制造 D3 芯片，解除了第三方供貨節(jié)奏和架構(gòu)路線的限制。

月面資源利用與電磁彈射入軌

用星艦向太空發(fā)射衛(wèi)星還不是終點(diǎn)，在馬斯克的設(shè)想中，他希望能登上月球，在月面直接發(fā)射衛(wèi)星。

馬斯克在視頻中簡(jiǎn)要介紹了一項(xiàng)更遠(yuǎn)期的愿景：在月球表面建設(shè)工廠，就地利用月面資源生產(chǎn)衛(wèi)星和太陽(yáng)能組件，通過(guò)“電磁炮”（Mass Driver，電磁彈射器）直接將其彈射入軌。

這項(xiàng)技術(shù)的工程原理可以追溯到半個(gè)世紀(jì)前。1974 年，普林斯頓大學(xué)（Princeton University）物理學(xué)家杰拉德·奧尼爾（Gerard K. O'Neill）首次提出將電磁彈射器用于月球物資運(yùn)輸?shù)姆桨福豪贸瑢?dǎo)線圈產(chǎn)生的電磁力，將載荷沿軌道加速至月球逃逸速度（約 2.4 公里/秒），無(wú)需任何化學(xué)燃料。

1975 至 1977 年，NASA 連續(xù)三個(gè)夏季在艾姆斯研究中心（Ames Research Center）對(duì)這一方案進(jìn)行了系統(tǒng)研究。1977 年，麻省理工學(xué)院（MIT）的學(xué)生團(tuán)隊(duì)在弗朗西斯·比特國(guó)家磁體實(shí)驗(yàn)室（Francis Bitter National Magnet Laboratory）建造了第一臺(tái)概念驗(yàn)證原型機(jī) Mass Driver 1。

月球是這類(lèi)彈射器發(fā)揮作用的理想場(chǎng)所：重力僅為地球的六分之一，且沒(méi)有大氣層，載荷無(wú)需克服空氣阻力，所需加速能量大幅降低。對(duì)比之下，在地球表面使用電磁彈射在當(dāng)前幾乎不可行：按照大氣層阻力和地球重力井深度計(jì)算，所需能量和軌道長(zhǎng)度遠(yuǎn)超實(shí)際工程能力。

在馬斯克的敘事里，太空算力體系達(dá)到百萬(wàn)顆衛(wèi)星、拍瓦（PW）級(jí)算力規(guī)模后，強(qiáng)大如 Starship，從地球反復(fù)發(fā)射百萬(wàn)顆衛(wèi)星的成本和頻次也存在上限。彼時(shí)，電磁彈射將是下一個(gè)時(shí)代的解決方案。

愿景與兌現(xiàn)之間

SpaceX IPO 定價(jià)前的 72 小時(shí)，馬斯克拋出了一系列恢弘且頗具想象力的意象。視頻中，他甚至談到了卡爾達(dá)肖夫 II 型文明（Kardashev Type II Civilization）。

該理論源于蘇聯(lián)天文學(xué)家尼古拉·卡爾達(dá)肖夫（Nikolai Kardashev）于 1964 年提出的“卡爾達(dá)肖夫文明等級(jí)”。I 型，即行星文明，可充分利用所在行星的所有可用能源。部分物理學(xué)家估算，人類(lèi)目前大約處于 0.7~0.73 型。而 II 型文明，也稱(chēng)恒星文明，是一個(gè)能完全掌控并利用其母恒星全部能量輸出的文明。

這不是馬斯克第一次在關(guān)鍵融資節(jié)點(diǎn)玩敘事。2020 年 9 月的電池日（Battery Day）上，他曾承諾，4680 電池將在一年內(nèi)達(dá)到 10 吉瓦時(shí)產(chǎn)能，2030 年達(dá)到 3 太瓦時(shí)，干電極工藝將實(shí)現(xiàn)成本減半。五年多過(guò)去，相關(guān)評(píng)估顯示，4680 的表現(xiàn)并未達(dá)到預(yù)期：干電極工藝經(jīng)歷了六到七次重大修改，特斯拉的電池供應(yīng)商甚至公開(kāi)表示：“馬斯克不懂怎么造電池”。

至于太空算力的故事和時(shí)間表孰真孰假，要想等馬斯克亮牌，每股 135 美元可能只是入場(chǎng)價(jià)。

參考內(nèi)容：

https://x.com/SpaceX/status/2064099405758906727

https://spacexipo.com/

https://electrek.co/2026/03/22/tesla-spacex-terafab-chip-factory-ai-desperation/

https://www.iea.org/reports/energy-and-ai/energy-demand-from-ai

運(yùn)營(yíng)/排版：何晨龍

注：封面/首圖由 AI 輔助生成