谷歌迈向太空，用太阳解决AI用电难题…发布“SunCatcher”[科技聊聊]

by Lim Juhyeong

Published 14 Dec.2025 06:00(KST)

Updated 14 Dec.2025 08:41(KST)

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与地球不同，无电力瓶颈的太空数据中心
借助卫星太阳能板自给发电可行
2027年将发射SunCatcher原型1号与2号

本月1日（当地时间），谷歌首席执行官（CEO）Sundar Pichai公开了太空数据中心研究项目“SunCather（阳光捕手）”。SunCather是搭载了谷歌人工智能（AI）半导体——张量处理单元（TPU）的人工卫星，通过安装在卫星上的太阳能电池板发电，自行提供AI训练和推理所需动力的“太空数据中心”。如果2年后1号、2号原型机的运行试验取得成功，有望解决制约AI数据中心扩张的关键瓶颈——电力供应问题。

由人造卫星构成的太空数据中心

人造卫星机身与太阳能电池板。照片与报道中某些表述无关。Pixabay供图

Pichai CEO本月初通过美国福克斯新闻等电视媒体及谷歌官网表示，SunCather已进入研究开发（R&D）阶段，搭载TPU计算机的SunCather人造卫星1号、2号原型机计划于2027年搭乘火箭发射升空。谷歌计划通过测试这两颗卫星，评估太空数据中心的可行性，并在此基础上构建总规模达1吉瓦（GW）的卫星网络。

SunCather人造卫星通过与卫星本体连接的太阳能电池板发电。这些电力用于驱动卫星内部的TPU计算机，并为卫星姿态控制装置等自身系统供能。SunCather将运行在始终能最有效接受太阳能的“太阳同步轨道”上，从而实现稳定发电。

SunCather将解决AI数据中心扩张过程中最大的瓶颈之一——电力供应问题。要为地面数据中心接入电力，需要发电站、电力储能装置（ESS）、输电网络等大量电力基础设施，而人造卫星可以自给自足发电，因此无需这些设施。只要能持续发射卫星，其扩张速度就有望快于地面数据中心。

太空辐射、发射成本、通信等挑战重重

美国国家航空航天局（NASA）构想的基于激光的太空通信方案。谷歌的“Sun Catcher”项目也将激光通信作为核心技术。NASA提供

当然，要让SunCather取得成功，还必须攻克诸多技术难题。谷歌上月通过“Google Research”发布报告，公开了实现太空数据中心所需的前沿技术清单。

由于SunCather要将成千上万颗卫星连接起来，作为一个超大型数据中心来运作，因此需要能够同时控制大量人造卫星的软件。同时，还必须开发能够长期承受太空辐射的TPU和高带宽内存（HBM）。最关键的是，将卫星送入太空的运载火箭发射成本必须降低。谷歌总结称：“根据我们的内部调研结果，如果到2030年代中期，发射成本能降至每公斤（㎏）200美元以下，太空数据中心的运营成本就有望与地面数据中心的年度运营成本形成竞争。”

当前最大的问题在于卫星与卫星之间的通信，以及卫星与地面中继站之间的通信。太空数据中心依靠大量卫星协同运行，必须通过星间通信快速传输数据。同时，还要把处理后的数据再传回地面，才能真正投入使用。

谷歌正在试验“激光通信”作为解决方案。其方式是将数据加载到激光上，向卫星或地面中继站发射，再把接收到的激光信号还原为计算机数据。谷歌尤其在研究通过将不同波长的激光叠加来提升数据传输速度的“多路复用（Multiflexing）”技术。初期测试显示，利用激光多路复用通信技术，已实现每秒800Gb的数据传输速度。目前地面数据中心之间的互联网络，一般速度也在每秒400～800Gb之间。

“登月式项目是谷歌的传统”

谷歌旗下自动驾驶汽车子公司Waymo。YouTube截图提供

即便上述问题全部得以解决，要在地球轨道上部署并同时控制数千颗卫星，预计仍将非常困难。Google Research警告称：“仍然存在根本性的物理学难题和难以跨越的经济壁垒”，“此外，如何管理人造卫星的散热、如何保障进入轨道后的长期稳定性，也将继续成为课题”。最终，计划于2027年发射的SunCather 1号、2号原型机能否取得成功，将成为关键。