SpaceX 想搬 AI data center 上太空：陽光免費，工程代價唔平

SpaceX 話未來大部分身價要靠軌道 AI data center，目標係最多 100 萬枚衛星、合共 120GW 運算功率，足以擺入數以千萬計高階 GPU。個數大到好容易搶走焦點，但而家有工程資料嘅，其實只得第一代 AI1 草圖。陽光確實係軌道嘅優勢，散熱、互連、晶片壽命同發射節奏就仍有大量空白。

先分清願景、監管申請同 AI1 設計

FCC 文件寫得好清楚，SpaceX 申請嘅係「最多」100 萬枚衛星，擬用 500 至 2,000 公里軌道，包括 30 度傾角同太陽同步軌道，再用光學鏈路接駁其他 AI 衛星同 Starlink。FCC 喺 2 月接受申請，同時公開收集意見，未見批出營運許可；SpaceX 仲要求豁免一般衛星系統嘅部署里程碑。換句話講，百萬枚係申請上限，唔係已排好期嘅發射清單。

SpaceX 6 月公開嘅 AI1 亦只係第一版草稿：展開後闊約 70 米、高約 20 米，約 600 平方米太陽能板提供 150kW 峰值、120kW 持續運算功率，另外有 110 平方米液冷 radiator 同後備泵浦迴路。公司話設計沿用唔少 Starlink V3 技術，不過衛星實際重量、GPU 數量、指定軌道、產量同首飛時間仍未公開。120GW 係用 100 萬乘 120kW 得出嘅願景數字，AI1 暫時未有飛行數據。

圖片：SpaceX

軌道太陽能有著數，免費陽光仍要硬件先接得到

揀到合適嘅晨昏太陽同步軌道，衛星可以接近全日照，冇雲層遮擋，亦可以減少電池重量。Google Project Suncatcher 嘅研究甚至估計，喺合適軌道上，太陽能板產出可以係地面同面積系統嘅幾倍。代價係幾百平方米太陽能板要先送上軌道，仲要長期保持指向；Ars 粗略估計 AI1 嘅太陽能部分已可能重 1 至 2 噸。SpaceX 申請亦包括普通 30 度傾角軌道，呢批衛星遇到地球陰影時點供電，公司未交代。

太空睇落凍，散熱反而麻煩

地面 data center 可以用空氣、水同冷卻塔搬走熱力，真空就冇空氣對流。GPU 食落去嘅電幾乎全部變成熱，衛星最後要靠大面積 radiator 放出紅外線。SpaceX 嘅設計假設 radiator 兩面散熱、薄邊朝住太陽，每平方米可以排走約 1,400W；方向一偏、表面溫度跌咗，或者泵浦出問題，散熱能力都會跟住落。

Ars 拎國際太空站做對照：太空站六塊 radiator 合共重逾 6 噸，只排到約 70kW，AI1 就想用輕好多嘅系統處理接近雙倍功率。新物料同高溫設計有機會縮細差距，物理上亦做得到，不過工程餘量未經軌道驗證。IEEE Spectrum 嘅模型仲指出，紫外線同原子氧會令散熱塗層老化；以五年任務計，部分設計可能要預多約四成 radiator 面積。微隕石撞穿喉管、泵浦壽命同展開機構可靠度，都要靠實物測試答。

120GW 加埋，仲欠一套 data center 級互連

FCC 文件只講到衛星會用光學鏈路接駁 SpaceX 網絡，再經 Starlink 傳返地面，未公開 AI1 之間嘅運算互連規格。大型模型訓練要數千枚 GPU 頻密同步，地面機櫃之間以微秒計延遲。Google 對同類系統嘅研究估計，衛星鏈路要做到每秒數十 Tbps，衛星亦要相距幾百米左右；佢哋提出嘅 81 枚衛星叢集，半徑亦只有約一公里。

120GW 只係把每枚衛星嘅功率相加；要當成一個大型訓練叢集，仲欠拓撲、頻寬同同步效率數據。 可以分開處理嘅 inference、批次工作或者太空影像預先分析，較容易派畀獨立衛星。經常交換大量梯度資料嘅 frontier model 訓練就難搞得多。早期軌道運算較可信嘅用途，會係容易切件嘅工作，未到全面代替地面雲端平台。

商用晶片有機會撐五年，維修就冇咁簡單

輻射未必會即刻殺死 GPU。Google 用質子束測試 Trillium TPU，結果顯示加咗屏蔽後有望應付約五年任務；Starcloud 放上軌道嘅 Nvidia H100 暫時亦運作正常。不過 HBM、電源組件同控制器仍會遇到 bit flip 或永久損壞，系統要靠錯誤修正、後備節點同重啟頂住。地面 server 壞咗可以換卡，AI1 暫時冇維修方案；五年後晶片剛好過時，但成個星座亦要開始大批更換。

百萬枚衛星，要靠每日十次以上發射維持

Ars 用 AI1 重 3.5 至 7.5 噸、Starship 每次運 100 至 200 噸，同每枚衛星五年壽命做三組粗略推算。最樂觀情境都要每年約 3,500 次發射，即每日接近 10 次；悲觀情境去到每日約 42 次。天體物理學家 Jonathan McDowell 統計，2025 年全球只有 329 次軌道發射嘗試，SpaceX 佔 170 次。最樂觀方案已經係 SpaceX 去年節奏嘅 20 倍以上。

呢啲數字唔係預測，因為 AI1 重量、Starship V4 載重同每次成本都未定；佢哋反映咗規模有幾誇張。百萬枚衛星用五年，平均每年要生產同替換 20 萬枚，晶片、太陽能板、發射台、推進劑、地面站同監測系統全部要一齊擴產。Ars 估計全套系統可能花 1.45 萬億至 9.8 萬億美元，範圍闊到唔可以當報價，但足以顯示 Starship 成功回收都未包辦其餘供應鏈問題。

太空夠大，軌道交通仍然會塞

SpaceX 話太空有好多空位，但碰撞風險唔係用總體積平均分就計得清。要睇軌道交叉次數、追蹤誤差、避撞系統可靠率、失效衛星比例，同碎片會留喺軌道幾耐。ESA 已警告，800 至 1,400 公里一帶喺未來幾十年可能由碰撞碎片主導環境；SpaceX 申請範圍一直去到 2,000 公里。如果百萬枚衛星大部分只用五年再處理，平均每幾分鐘就要淘汰一枚，避撞、離軌同再入大氣嘅環境影響都要有獨立審查。現有資料唔足以話一定出現 Kessler 連鎖碰撞，但仲唔足以當風險已經解決。

SpaceX 有 Starlink 營運經驗、火箭、衛星工廠同光學網絡，的確行前過其他公司。不過 AI1 要先證明 120kW 可以長期運作、110 平方米 radiator 排得走熱、商用晶片撐到預定壽命，同衛星互連真係跑到有用工作量。下一步就睇 AI1 幾時首飛、公開重量同熱測數據，再談 100 萬枚會實際得多。

參考來源

• Ars Technica — How hard is it to build orbital data centers, actually? — original report
• SpaceX AI 衛星技術更新 — SpaceX 官方公開 AI1 草稿、功率、太陽能板同散熱設計嘅原始片段。
• FCC：SpaceX 軌道數據中心申請公告 — 確認 100 萬枚係申請上限，亦列出軌道範圍、光學鏈路同豁免要求。
• Google Research：Project Suncatcher 系統設計 — 提供太陽能產出、數十 Tbps 光學互連、衛星間距同 TPU 輻射測試數據。
• IEEE Spectrum：Why Thermodynamics Rules Future Orbital Data Centers — 獨立解構 radiator 面積、塗層老化、商用晶片輻射風險同適合軌道運算嘅工作。
• ESA Space Debris FAQ — 用作核對近地軌道碰撞碎片、長期環境演變同離軌要求。

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