一百万颗卫星。SpaceX于2026年1月30日向FCC提交计划，提议建立一个轨道数据中心星座，其规模超越了此前所有巨型星座尝试。1 该申请预测，每年发射一百万吨卫星将产生100吉瓦的AI计算能力，这一数字相当于美国当前电力消费的20%完全用于人工智能。2 对于地面数据中心运营商和基础设施规划者来说，该提案要么代表了一个生存威胁性的竞争威胁，要么验证了电力约束已成为AI扩展的主要瓶颈。
TL;DR
SpaceX的FCC申请提议卫星在500公里至2,000公里高度运行，使用太阳同步轨道来最大化太阳能收集。3 该星座将通过能够提供1 Tbps吞吐量的光学链路连接到Starlink，创建一个集成的计算和连接网格。4 SpaceX要求豁免标准FCC部署里程碑，这些里程碑通常要求一半星座在六年内投入运营。5 与申请同时宣布的xAI收购创造了从AI模型开发到计算基础设施再到发射服务的垂直整合。试点测试将于2026年晚些时候在Starlink V3硬件上开始。6
技术架构：轨道计算如何工作
该申请揭示了一个多高度架构，旨在平衡持续电力可用性与不同工作负载配置文件。
轨道配置
| 高度带 | 倾角 | 阳光照射 | 主要用例 |
|---|---|---|---|
| 500-700公里 | 30° | ~60% | 峰值需求处理 |
| 700-1,200公里 | 50° | ~75% | 标准计算 |
| 1,200-2,000公里 | 太阳同步 | 99%+ | 持续AI训练 |
更高高度的太阳同步轨道超过99%的时间保持在阳光下，使不间断的AI训练工作负载成为可能。8 较低倾角轨道处理突发容量，在峰值需求期间平衡系统负载。不同集群以50公里间隔运行，以支持不同的延迟要求。3
电力和冷却
| 规格 | 数值 | 与地面对比 |
|---|---|---|
| 太阳辐照度 | 比地球表面高36% | 无大气损失 |
| 有效能源成本 | ~$0.002/千瓦时 | 比美国批发价格低22倍($0.045/千瓦时) |
| 辐射冷却能力 | 20°C时838W每平方米 | 无水消耗 |
| 运行寿命 | 5年 | 标准商用卫星寿命 |
来源：Starcloud Research9, Scientific American10
20°C的1平方米黑板向深空辐射约838瓦特（来自两面），大约是太阳能电池板每平方米发电量的三倍。10 -270°C的太空真空环境实现了完全消除水消耗的被动辐射冷却。
连接架构
| 组件 | 规格 | 备注 |
|---|---|---|
| 星间链路 | 光激光 | 高带宽、低延迟 |
| 当前Starlink激光容量 | 每链路200 Gbps | 每卫星3个激光器 |
| 下一代Starlink容量 | 每链路1 Tbps | V3卫星2026年发射 |
| 地面站连接 | 通过Starlink网格 | 全球覆盖 |
轨道数据中心星座通过高带宽光学链路连接到Starlink，然后Starlink通过激光网格连接到地面站。4 即将推出的Starlink V3代支持1 Tbps链路，创建了能够服务高吞吐量AI工作负载的回程网络。
Starship：使能技术
SpaceX轨道数据中心经济完全依赖于Starship在大规模实现运营可重用性。
Starship载荷容量
| 版本 | 状态 | 到LEO载荷 | 可重用性 |
|---|---|---|---|
| V2（当前） | 运营中 | ~35吨 | 仅助推器回收 |
| V3（目标） | 2026年 | 100-150吨 | 完全可重用 |
| 一次性模式 | 可用 | 250+吨 | 一次性使用 |
Starship V3目标2026年部署，在完全可重用配置下可向低地球轨道运送超过100公吨。13 每次Starlink V3卫星的Starship发射增加60 Tbps网络容量，是当前发射增加容量的20多倍。14
部署经济
| 指标 | SpaceX预测 | 备注 |
|---|---|---|
| 年发射能力 | 100万吨 | 在Starship全产能时 |
| 每吨计算能力 | 100千瓦 | 太阳能供电 |
| 年计算能力增加 | 100吉瓦 | 相当于美国电力消费的20% |
| 维护需求 | 最小 | 5年卫星寿命 |
SpaceX声称每年发射100万吨产生每吨100千瓦计算功率的卫星将每年增加100吉瓦的AI计算能力，维护和运营需求最小。2
竞争格局：轨道数据中心竞赛
SpaceX进入一个有既定参与者和巨大投资动力的市场。
活跃竞争对手
| 公司 | 状态 | 技术 | 目标时间线 |
|---|---|---|---|
| Starcloud（NVIDIA支持） | H100于2025年11月发射 | 商用NVIDIA GPU | Starcloud-2 2026年10月 |
| Google Project Suncatcher | 开发中 | 定制TPU | 演示任务2027年 |
| Blue Origin | 2025年底宣布 | 抗辐射边缘计算 | 政府客户 |
| Aetherflux | 开发中 | 太阳能束传输 | 2027年第一季度 |
| 阿里巴巴/浙江实验室 | 规划中 | 三体计算星座 | 待定 |
来源：NVIDIA Blog16, CNBC17, SpaceNews18
Starcloud于2025年12月使用商用NVIDIA H100 GPU在太空中训练了第一个AI模型。17 2026年10月的Starcloud-2发射将具有比第一颗卫星高100倍的发电量，并集成NVIDIA的Blackwell平台。19
投资活动
| 公司/项目 | 资金 | 备注 |
|---|---|---|
| K2 Space | 2.5亿美元 | 集成系统大规模资金 |
| Loft Orbital | 1.7亿美元C轮 | 轨道服务平台 |
| EnduroSat | 1.04亿美元 | 小卫星制造商 |
| 私人资本总额（2020-2024） | ~7000万欧元（~8200万美元） | 2025年前投资 |
| 2029年市场预测 | 17.7亿美元 | 在轨数据中心市场 |
| 2035年市场预测 | 391亿美元 | 比2029年增长22倍 |
来源：EnkiAI20, Scientific American10
在2021年至2024年间，市场活动包括小规模投机性投资。从2025年开始，资本规模和项目性质发生了变化，以集成系统的大规模资金为标志。20
xAI整合：垂直AI堆栈
SpaceX对xAI的收购为AI开发创造了前所未有的垂直整合。
综合能力
| 能力 | 实体 | 整合价值 |
|---|---|---|
| AI模型开发 | xAI（Grok） | 工作负载生成 |
| 发射服务 | SpaceX | 成本控制 |
| 卫星制造 | SpaceX（Starlink传承） | 生产规模 |
| 轨道计算 | SpaceX Orbital DC | 基础设施 |
| 全球连接 | Starlink | 分发 |
来源：Satellite Today21, Fortune22
埃隆·马斯克表示："SpaceX已收购xAI，形成地球上（和地球外）最具雄心、垂直整合的创新引擎。"21 合并创建了一家通过单一企业结构控制AI模型开发、训练基础设施、发射服务和全球分发的公司。
监管和时间挑战
FCC申请包括里程碑豁免请求，表明实施的不确定性。
FCC考虑因素
| 要求 | 标准 | SpaceX请求 |
|---|---|---|
| 50%部署 | 授权后6年 | 请求豁免 |
| 100%部署 | 授权后9年 | 请求豁免 |
| 碎片缓解 | 任务后5年脱轨 | 声明合规 |
| 轨道碎片审查 | 逐案审查 | 待定 |
SpaceX要求豁免标准FCC里程碑要求，这些要求通常要求星座的一半在授权后六年内部署，全系统在九年内完成。5 申请未包括部署时间表或成本估算。
太空碎片担忧
| 当前状态 | 数值 | 趋势 |
|---|---|---|
| 追踪的碎片物体 | 数万 | 增长 |
| 1厘米-10厘米直径物体 | ~50万 | 未追踪 |
| <1厘米颗粒 | ~1亿 | 碰撞风险 |
| 当前Starlink卫星 | ~9,500发射（8,000运行） | 运营中 |
| 拟议增加 | 多达100万 | 当前Starlink的100倍 |
批评者警告不断升级的太空碎片、天文干扰和未解决的环境成本。25 乔治梅森大学的Peter Plavchan指出，谁先占据大多数可用轨道实际上将阻止其他公司或国家在这些轨道上托管卫星。25
天文学界反应
全球天文学界对该提案表示深度担忧。对某些类型的天文观测而言，损害可能是不可逆转的，使整类研究变得极其困难或完全不可能。25 特定轨道带中物体的密度和长期累积效应比抽象的太空可用性更让研究人员担忧。
经济分析：太空vs地面
申请的经济预测需要与当前地面替代方案进行对比分析。
电力成本比较
| 场景 | 能源成本 | 备注 |
|---|---|---|
| 轨道（SpaceX预测） | ~$0.002/千瓦时 | 太阳能，10年摊销 |
| 美国批发电价 | $0.045/千瓦时 | 电网平均 |
| 数据中心PPA费率 | $0.03-0.06/千瓦时 | 长期合同 |
| 核电（新SMR） | $0.05-0.08/千瓦时 | 2030年代可用 |
| 轨道优势 | 低22倍 | 如预测成立 |
来源：Starcloud Research9, SpaceX申请2
SpaceX申请声称："摆脱地面部署的限制，在几年内，生成AI计算的最低成本将在太空。"26 太阳能电池材料成本每瓦$0.03，10年摊销后等效能源成本约为~$0.002/千瓦时。9
延迟考虑
| 工作负载类型 | 延迟容忍度 | 轨道适用性 |
|---|---|---|
| AI训练 | 高 | 优秀 |
| 批量推理 | 中等 | 良好 |
| 实时推理 | 低 | 具有挑战性 |
| 交互应用 | 非常低 | 差 |
训练工作负载容忍高延迟，是轨道计算的理想候选。服务面向用户应用的实时推理面临基本物理约束，有利于地面部署。
环境权衡
| 因素 | 轨道 | 地面 |
|---|---|---|
| 运营排放 | 接近零（太阳能） | 因电力来源而异 |
| 发射排放 | 显著 | 无 |
| 再入排放 | 显著 | 无 |
| 水消耗 | 零 | 大量（蒸发冷却） |
| 土地使用 | 零 | 显著 |
Starcloud估计与天然气供电的地面数据中心相比，碳排放低10倍。16 然而，萨尔兰大学研究人员计算，考虑到发射和再入，轨道数据中心可能产生比地球基设施高一个数量级的排放。27
基础设施规划影响
SpaceX申请迫使地面基础设施规划进行战略重新考虑。
时间线评估
| 里程碑 | 预测日期 | 信心度 |
|---|---|---|
| Starlink V3部署开始 | 2026年上半年 | 高 |
| 试点轨道计算测试 | 2026年 | 中等 |
| FCC批准（如获批） | 2026-2027年 | 未知 |
| 初始运营能力 | 2028-2029年 | 推测性 |
| 规模部署 | 2030年+ | 高度推测性 |
SpaceX计划于2026年开始在Starlink V3硬件上进行在轨计算节点的试点测试。6 大规模的实际生产部署仍依赖于Starship实现可靠的运营状态和FCC授权。
工作负载迁移分析
| 工作负载 | 迁移潜力 | 时间线 |
|---|---|---|
| 大规模AI训练 | 高 | 2028-2030年 |
| 批处理 | 中等 | 2029-2031年 |
| 非延迟敏感推理 | 中等 | 2030年+ |
| 实时推理 | 低 | 近期不太可能 |
| 边缘计算 | 无 | 物理约束 |
AI训练工作负载是轨道迁移的主要候选。Introl在GPU基础设施部署方面的专业知识使组织能够为需要低延迟的工作负载优化地面基础设施，同时监控轨道发展以获取训练容量。
地面运营商的风险评估
| 风险因素 | 概率 | 影响 | 缓解措施 |
|---|---|---|---|
| SpaceX实现成本预测 | 中低 | 高 | 监控里程碑进展 |
| 部分轨道竞争 | 中等 | 中等 | 专注于延迟敏感工作负载 |
| 监管延迟/拒绝 | 中高 | 低 | 继续地面投资 |
| 技术验证失败 | 中等 | 低 | 标准规划假设 |
申请验证了电力可用性约束全球AI扩展。无论是轨道还是地面解决方案出现，服务AI工作负载的基础设施运营商都必须将电力采购作为战略优先事项。
关键要点
对基础设施规划者
SpaceX的100吉瓦预测约占当前美国电力消费用于AI计算的20%。无论通过轨道还是地面扩张实现，需求信号确认电力基础设施决定AI扩展限制。无论轨道竞争是否实现，都要为当前消费的5-10倍制定电力采购策略。
对运营团队
轨道数据中心在高延迟容忍的训练工作负载方面表现出色。服务面向用户应用的实时推理因物理原因将保持地面部署。为地面部署保持永久优势的延迟敏感工作负载优化当前基础设施。
对战略决策者
SpaceX-xAI合并创造了控制模型开发、训练基础设施和全球分发的垂直整合竞争对手。监控FCC批准程序和Starship运营里程碑作为领先指标。通过跨越训练（可能具有轨道竞争力）和推理（地面优势）运营的多样化工作负载组合对冲风险。
参考文献
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