深度解读｜SpaceX IPO布局AI算力卫星，太空液冷赛道中外技术路线对比
近期，SpaceX 的 AI数据中心 设计 方案引发关注。公开报道显示，其构想中的 大算力 AI计算平台，将 主动泵驱流体回路 作为 核心方案 。当AI 算力进入 太空，散热将不再是配套问题，而是决定系统能否真正运行的核心问题。
satellite
事实上，在这一 关键技术 上， 中国科学院 计算所 联合 中科 天算 、智源研究院 团队已经 完成了主动泵驱流体回路的研制及验证 。
从星上计算到太空数据中心：
算力上天正在成为新趋势
随着天基 算力需求 的增长， 传统 星上计算架构 模式正在遇到瓶颈 。
2025年中国科学院计算技术研究所韩银和研究员、刘垚 圻 副研究员团队联合 中科天算 、智源研究院团队（以下简称计算所团队），在中国工程院院刊《Engineering》发表文章 “Computing over Space: Status, Challenges, and Opportunities” ，梳理了天基计算的发展现状和未来路径。
文章指出， 要建设太空数据中心，首先要解决算力问题。传统 航天级处理器算力 有限 ，与地面商用 计算卡 相比， 二者之间存在三到四个数量级 的 算力 性能 差距。 因此，需要探索基于纯商业芯片研制太空数据中心的路线。
Computing over Space: Status, Challenges, and Opportunities 
算力越强，散热越难：
太空数据中心必须跨过热控关
在地面数据中心，高性能AI服务器可以依靠风冷、冷板液冷、浸没式液冷、冷却塔和机房空调等 多种方式进行 散热。但在太空中，情况完全不同。太空环境是真空，没有空气对流。卫星一侧暴露在太阳直射下，温度可超过 100℃；另一侧处于阴影中，温度可低至-100 ℃ 到-200 ℃。同时，星上平台 存在 重量、体积、功耗和可靠性 的限制 。
这意味着，太空数据中心必须 太空原生的 “冷却 系统设计 ”。文章 指出 固体导热可支撑的最大热流密度约为20 W/cm²；而 NVIDIA A100 功耗约 300 W，芯片面积约8.26 cm²，热流密度可达到约36.3 W/cm²， 超出常规 固体导热的 能力 范围。
团队提出HPAC：
主动液冷与被动散热协同
针对 大算力器件 在空间环境中的散热难题，团队提出了 空间计算 热管理 的主被动混合冷却 方案。
HPAC空间计算 热管理 的主被动混合冷却 系统
该方案的关键价值，不只是“液冷”，而是建立一种太空原生的热控架构：一方面，主动泵驱流体回路可以支撑高热流密度芯片，让高性能 COTS 器件具备进入卫星系统的热控基础；另一方面，被动冷却部分可以在流体回路故障时维持系统基本功能，降低单点失效风险。
同时，针对系统在轨运行的可靠性问题，计算所团队提出了双模冗余泵 驱设计 等系统容错方案。这对于卫星系统尤为重要。太空计算平台不是地面服务器，难以在轨维修。
横向看国际：
国际路线也在效仿主动泵驱流体回路
2025年11月， Starcloud 成功将 英伟达 H100全尺寸GPU搭载Starcloud-1卫星入轨，成为公开报道中首个在轨运行数据中心级GPU的试验平台。其热控采用典型被动方案：GPU芯片热量经导热界面材料 、导热通路、 大面积辐射面板，最终以热辐射形式排向深空。
在轨AI计算平台实物照片
近期围绕SpaceX AI1卫星 热管理 方案的公开技术解读显示，国际商业航天正在向太空液冷方向演进。
根据公开解读，SpaceX AI1被描述为面向高功率在轨AI计算任务的卫星平台，其热管理方案重点包括：大面积液体辐射器、主动泵驱流体回路、冗余泵组、冷板换热、微流星体防护等设计。其中一个关键判断是： 当星上AI计算功率进入 百千瓦 级，传统被 动散热路径已经难以承担全部热负荷，必须通过泵驱流体回路把芯片热量输送到辐射器，再排向深空。
satellite 散热系统
这与计算所团队文章中HPAC所体现的技术判断高度一致：
当太空计算从低功耗嵌入式系统走向高性能智能计算系统，主动流体回路将成为突破散热瓶颈的重要方案，下表是两个方案的具体对比。
HPAC与SpaceX AI1热管理路线对比
从时间线看， 计算所 团队早在2022年极光1000上星、2024年极光1000-慧眼在轨验证、2025年《Engineering》文章提出HPAC方案并将主动流体回路纳入太空计算热控架构，已先于2026年SpaceX AI1 热管理 方案 公开 前，围绕高性能COTS上星、在轨智能计算和液冷热控关键路径形成系统布局。
结语
未来的太空数据中心，不只是把服务器送上轨道，也不是单纯把地面AI芯片搬到卫星上。它需要同时解决算力、能源、热控、可靠性、重量、体积、辐射防护和长期运行等一系列系统问题。其中，液冷热控将成为支撑高密度AI 算力在 轨运行的关键基础设施。
中国科学院计算所与中科天算、智源研究院团队在2025年提出的HPAC路线，正是面向这一趋势的系统性回答。它不是简单模仿地面数据中心液冷，而是结合太空环境和航天系统可靠性需求，将主动流体冷却与被动散热保障结合起来，为未来太空数据中心提供了一条更适合空间环境的热控路线。
▌论文信息： Yaoqi Liu, Yinhe Han, Hongxin Li, Shuhao Gu, Jibing Qiu, Ting Li. Computing over Space: Status, Challenges, and Opportunities. Engineering , 2025, 54(11): 20-25.
▌文章DOI： 10.1016/j.eng.2025.06.005
▌文章链接： https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2095809925002991?via%3Dihub