“阳光捕手计划”：谷歌将 AI 数据中心送上太空的新尝试

  每周跟踪AI热点新闻动向和震撼发展 想要探索生成式人工智能的前沿进展吗？订阅我们的简报，深入解析最新的技术突破、实际应用案例和未来的趋势。与全球数同行一同，从行业内部的深度分析和实用指南中受益。不要错过这个机会，成为AI领域的领跑者。点击订阅，与未来同行！ 订阅：https://rengongzhineng.io/

科技行业正以前所未有的速度建设 AI 数据中心，几乎到了“见地就买”的地步。随着能源成本飙升及数据中心管理的复杂性加剧，科技巨头们开始将目光投向太空基础设施。杰夫·贝索斯与埃隆·马斯克早已公开畅想“在太空运行 GPU”，而如今，谷歌正式确认正在开发自家的太空 AI 架构——“阳光捕手计划”（Project Suncatcher）。

这一最新的“登月项目”旨在打造可扩展的轨道 TPU 网络，若计划顺利，谷歌希望在未来数年内建成首批可运行的太空 AI 节点。

---

太空：AI 计算的新边疆

近年来，地球轨道的面貌发生了翻天覆地的变化。以 Starlink 为代表的新一代卫星星座证明，基于轨道系统的互联网通信已具可行性。谷歌认为，若能采用类似思路，将高性能 AI 加速器布置于太空，将为人工智能基础设施带来革命性扩展。公司在研究报告中指出：“太空可能是 AI 计算规模化的最佳场所。”

“阳光捕手”构想中的数据中心将由 太阳能卫星组成，通过自由空间光学链路互联，形成分布式计算网络。每颗卫星既是计算节点，也是能量自给的光伏发电站。

谷歌坦言，从概念到现实，仍有大量工程难题需攻克。作为类比，报告引用了公司自动驾驶项目的发展历程——从15年前的初代无人车原型，到今日几乎完全自主的 Waymo 车辆，创新的路径漫长且昂贵。

---

永远“追阳”的轨道

根据谷歌的研究论文（预印版 PDF），Suncatcher 卫星将部署在 晨昏线同步轨道（dawn-dusk sun-synchronous orbit），以便几乎全年接受持续日照——这也是“阳光捕手”名称的由来。

对于地球上的大型数据中心而言，能源始终是最大成本之一，即使全面转向太阳能，也难以满足日益增长的算力需求。而在太空中，太阳能板的效率可比地面高出八倍，且不受昼夜与天气影响，能实现长时间不间断供电。

---

光速连接的挑战

数据中心内部节点间依靠高速光互连芯片进行通信，而太空中的服务器需要实现类似的高速连接。谷歌提出，未来系统必须能支持 每秒数十太比特（Tbps）级无线通信。

在地面测试中，公司已实现 1.6 Tbps 的双向传输速率，并认为通过技术迭代可逐步扩展。然而，物理学定律带来了关键挑战——接收功率随距离平方递减。

谷歌计算指出，若要维持足够带宽，卫星间的距离必须小于 1 公里。这意味着“阳光捕手”星座的排布将远比现有任何卫星网络更为紧密。公司通过模型分析认为，若卫星间距保持在数百米，仅需“适度的轨道修正操作”即可维持稳定阵列。

---

在太空中生存的 TPU

太空环境极端：高辐射、剧烈温差及微陨石威胁使得硬件设计成本居高不下。通常，航天设备需特别加固，但谷歌计划 直接使用地面 TPU 芯片，即所谓的“民用级硬件上天”。

谷歌指出，只有在 TPU 能在太空运行至少五年的前提下，项目才有经济可行性。这相当于要承受约 750 rad 辐射剂量。

为验证这一点，公司正在使用 67MeV 质子束轰击最新的 v6e Cloud TPU（代号 Trillium）。测试结果显示，尽管存储单元最易受损，但整体 TPU 可在约 2 krad 辐射水平下稳定运行，超过目标三倍。

---

未来十年的太空算力蓝图

谷歌计划 最早于 2027 年发射两颗搭载 TPU 的原型卫星。首批发射成本预计相当高昂，但公司押注未来十年商业航天的成本下降趋势。

谷歌预测，到 2030 年代中期，每千克发射成本可能降至 200 美元。届时，轨道数据中心的经济性将可与地面数据中心相媲美，甚至在能效与可持续性方面更具优势。

---

总结

“阳光捕手计划”体现了谷歌延续多年的“登月式创新”传统——以极具风险与远见的工程挑战为驱动力。从自动驾驶到量子计算，再到如今的太空 AI，谷歌正试图重新定义人工智能基础设施的物理疆界。

若项目得以实现，地球上训练的模型或许将在太空中运行、进化与学习，开启一场“脱离地球引力”的算力革命。