太空计算是商业航天从基础设施建设迈向服务变现的关键枢纽，也是新型工业化在太空领域的核心能力支撑。太空计算是指覆盖星载边缘计算、在轨AI推理、星间算力协同、天地一体算力调度等全链条的太空信息处理能力，其产业链主要包括抗辐照芯片及器件、整机设备、供电散热系统、数据传输系统、星座设施五层体系，此外还涉及航天发射、应用服务等相关环节。它不仅是卫星从数据中继站变为智能服务节点的使能技术，更是构筑“空天地一体”新型智算底座。没有太空计算能力的支撑，再多的在轨资产也只是漂浮的硬件节点，无法形成持续的商业价值和战略能力。我们要加快太空计算能力建设，推动商业航天从任务型发展迈向工业型发展，夯实商业航天高质量发展底座。
太空计算是商业航天高质量发展的必由之路
商业航天已连续三年被写入政府工作报告，并在“十五五”规划纲要中被明确列为新兴支柱产业。根据2026年5月美国卫星产业协会发布的第29版卫星产业状况报告，2025年全球商业卫星产业收入约3030亿美元，占全球太空经济总量4290亿美元的71%。全年完成296次商业卫星发射、部署4434颗卫星，太空资产扩张速度前所未有。2025年全球单年入轨卫星中，商业卫星占比已升至85%，成为绝对主力。
然而，一个必须正视的事实是：全球商业航天正在经历从基础设施建设期向服务变现期的关键跃迁，而决定这一跃迁成败的核心变量，不是火箭发射了多少次、卫星部署了多少颗，而是太空计算能力能否同步跟上。换句话说，天上有了足够多的卫星之后，这些卫星能不能在轨处理数据、实时响应需求、自主协同决策，才是商业航天能否真正实现规模化盈利的关键。
从我国情况来看，一方面，我国具备太空计算差异化发展的产业基础。我国电子信息产业规模稳居全球首位，先进计算产业体系持续完善，国产CPU、AI芯片、服务器及配套软件生态不断突破。同时，我国光伏、储能产业规模全球领先，相关技术可向太空计算场景迁移，既开辟了蓝海市场，又支撑了新兴产业发展。另一方面，我国太空计算产业正处于上游重资产投入与下游应用产出失衡的结构性拐点。据赛迪智库发布的《2026年我国商业航天产业发展形势展望》，2025年我国商业航天核心产业规模已达1.01万亿元、企业超600家，但收入结构高度集中在火箭和卫星制造的上游环节，传统业务占比约65%、高附加值业务仅占约18%，民营商业航天企业普遍尚未实现盈利。与此形成对比的是，美国卫星产业协会发布的《2025年卫星产业状况报告》显示，2024年全球卫星产业总收入约2930亿美元，其中卫星服务业与地面设备合计约2636亿美元、占比约90%，而制造与发射合计仅约293亿美元、占比约10%，价值重心明显偏向应用与服务端。利润在下游、增长在服务、壁垒在运营，已成为国际共识。要打破这一结构性失衡，太空计算能力的系统性建设势在必行。
全球太空计算发展的战略背景
随着人工智能的快速发展和卫星互联网等持续演进，太空正成为数字基础设施拓展的重要方向，太空计算已经成为全球科技竞争的战略高地。
太空计算成为全球航天竞争的制高点。纵观全球商业航天发展脉络，竞争焦点已经发生三次跃迁。第一轮是运载能力的竞争，以SpaceX猎鹰9号可复用火箭为代表，将低轨发射成本从2015年的每公斤约6400美元降至2025年的约2700美元，全球年发射次数也从87次增至329次。第二轮是星座组网的竞争，星链系统已部署超过10000颗卫星，覆盖超过100个国家，用户量突破1000万，验证了规模化星座运营的商业可行性。第三轮，也是当前正在发生的，是太空计算的竞争。
2026年，马斯克联合SpaceX、Tesla和xAI发布TERAFAB项目，目标年产1太瓦算力芯片，计划将大部分产能专供太空。这一整合的本质是将火箭制造、智能汽车与人工智能三大产业叙事绑定为统一的估值体系，以AI热潮支撑太空计算布局的资本逻辑，标志着全球资源抢占的目标已经从低轨通信组网向太空AI算力枢纽延伸。微软Azure Space为星链提供云端算力支撑，谷歌投资Planet Labs构建卫星影像AI分析平台，英伟达推出面向太空边缘推理的专用计算模组，大型科技企业正以各自方式切入太空计算赛道。太空不再只是通信管道的延伸，而正在成为独立的算力疆域。
太空计算驱动商业航天范式转变。传统商业航天的价值链是线性的：造卫星、发卫星、卖数据。太空计算的成熟正在将这条链改造为闭环生态：感知、传输、计算、决策在轨完成，卫星从数据的搬运工变为智能服务的提供商。
以星上AI推理为例，一颗搭载轻量化大模型的高分辨率遥感卫星，如果在轨完成火点检测、变化识别等任务再下传结果，相比传统的全量数据回传再由地面处理模式，数据传输量可降低两个数量级，响应时间从小时级压缩到分钟级。这意味着同一颗卫星的服务价值和商业回报可以成倍放大。在俄乌、美伊等局部冲突中，星链系统已经展现了天基通信与算力支撑在战场态势感知中的关键作用，进一步验证了太空计算的战略价值。
从更宏观的视角看，太空计算的成熟将催生“天数天算”这一新业态，形成感知、传输、计算、决策一体化的闭环能力链。智能遥感载荷产生的海量数据是在轨AI推理的处理对象，空间光电传感提供的星间链路是星间组网终端的网络基础，各方向在系统层面构成完整的太空计算体系网。这一体系网一旦成型，将根本改变商业航天的成本结构和盈利模式。
我国太空计算面临的结构性挑战
我国是全球首个实现太空计算星座在轨组网运行的国家，处于全球第一梯队的前沿位置。但目前，我国太空计算领域还面临挑战。
国家层面顶层规划与统筹布局尚不健全。太空计算能力建设不单纯是技术问题，更牵涉国家在太空领域的总体发展布局。近年来，工业和信息化部等部门前瞻布局，组织开展产业调研与专家研讨，推动行业协会搭建协同平台，支持先进计算、北斗导航、光伏储能等关键核心技术攻关，在电子信息制造业相关规划中明确发展方向，为产业起步奠定了基础。但总体来看，目前我国商业航天和太空计算的发展，自下而上的企业探索较为活跃，自上而下的国家级顶层规划相对缺失，尚未形成统一的战略牵引和统筹机制。太空计算作为一个需要跨行业、跨部门协同推进的系统性工程，应由国家层面统筹制定发展规划、明确建设路径和阶段目标，但目前尚缺乏顶层的统一布局和整体协调。
以天地算力协同体系为例，这一体系牵涉星载计算、星间通信、地面计算等多个环节的协同配合，需要统一的接口标准、调度协议和建设节奏。然而目前各星座运营主体和相关单位各自为政，缺少国家层面的统一规划与统筹协调，难以形成规模化、体系化的天地算力服务网络。这一顶层统筹机制如果不能尽快建立，将直接影响主力星座部署后的整体运营效率和商业回报，也会影响我国在全球太空计算竞争中的战略主动权。
在轨资产快速扩张与计算能力严重滞后的矛盾。我国已向国际电联集中申报了超过20.3万颗卫星的频率轨道资源，国网GW星座、千帆星座等主力计划正在加速部署。然而国际电联对星座部署有严格的分阶段里程碑考核，主力星座目前的实际部署进度不足申报总量的1%，若运力瓶颈和组网成本无法在短期内突破，已申报频率轨道将面临被强制清退的合规风险。更紧迫的是，即便卫星如期入轨，但星载计算、星间通信、组网协同等核心能力无法同步形成体系，大量在轨资产仍将停留在孤立的硬件节点层面，难以转化为有效的服务能力。
目前国内在星载AI芯片、在轨边缘计算架构、轻量化模型部署等关键技术上，仍处于从实验室验证向工程化应用的过渡阶段。国产星载AI芯片的算力和功耗比与国际先进水平仍有差距，面向在轨严苛环境的软件生态和工具链尚未成熟。可重复使用运载火箭这一核心降本引擎也尚未实现规模化工程突破，数十家民营火箭企业同时竞逐相似载荷的微小型火箭，资源分散、低水平重复的问题突出。
大型科技企业缺位制约算力生态构建。全球成熟的商业航天生态多由头部科技企业深度参与构建。微软与SpaceX合作将Azure云接入星链网络，谷歌战略投资Planet Labs并在Google Cloud上开展卫星影像智能分析合作，大型科技企业的技术赋能和规模化数据运营能力是商业航天实现盈利闭环的关键推手。反观国内，具备海量C端应用场景和算力底座的华为、阿里、腾讯、字节跳动等大型科技企业，在商业航天领域的实质性投入仍然不足。
若缺乏科技企业的技术赋能和规模化数据运营支持，庞大的在轨资产将受限于低附加值的硬件节点层面，难以形成持续的商业盈利能力。太空计算能力的建设，需要打破航天体系的单一行业边界，引入地面算力领域的成熟技术和运营经验，构建跨界融合的产业生态。
我国具备太空计算差异化发展的产业基础，电子信息产业规模稳居全球首位，先进计算产业体系持续完善。图为2026年9月17日8时32分，我国在海南商业航天发射场使用长征十二号运载火箭，成功将卫星互联网低轨25组卫星发射升空，卫星顺利进入预定轨道，发射任务获得圆满成功。新华社发 蒙钟德/摄
太空计算的核心技术方向
未来，太空计算将围绕天地一体化、能源与散热、光电感知与星间链路、星载智能计算这四个方面，持续提升相关能力。
天地一体化网络架构。太空计算的最终目标不是在轨算力的孤立堆叠，而是将星载计算、无人机边缘节点与地面算力中心整合为统一的空天地一体化算力网络。在这一架构中，低轨卫星星座承担广域感知和星上实时处理，无人机群作为临近空间的中继计算节点提供区域增强能力，地面数据中心承载大规模模型训练、数据融合和复杂推理等算力密集型任务，三者通过高速星地链路和空基中继网络实现数据流转和算力调度。这一架构的关键在于，把原本分散在不同空间层级、服务于不同行业场景的计算资源整合为统一调度的算力网络，使天基算力不再局限于航天系统的内部能力，而是像地面云计算一样成为可被各类终端按需调用的通用基础设施。从全球趋势看，主要航天大国都在加快布局这一架构，试图在未来太空计算竞争中率先建立标准与接口的主导权。
技术路线上，近期应聚焦星地高速数据链路的带宽瓶颈攻关和协议统一，建立天地算力任务的动态分配机制；中期面向典型场景构建空天地协同验证系统，形成卫星、无人机与地面系统联动闭环；远期形成标准化的空天地算力调度协议和开放接口，为太空计算从航天行业能力走向全社会通用算力基础设施奠定骨干支撑。
能源与散热。在轨算力的持续运行高度依赖充足的能源供给和高效的散热能力，能源与散热是制约星载计算规模扩展的关键物理瓶颈。随着星上算力需求快速攀升，卫星平台的功率供给和热管理压力同步加大。在能源方面，大面积可展开太阳能帆板是主流方向，马斯克规划的大型太空计算卫星太阳能翼展已达到170米量级；同时，钙钛矿等新型光伏材料凭借高效率、轻量化的优势正在快速迭代，有望显著提升单位质量的发电能力。在散热方面，面向高热流密度的星载计算单元，需要发展新型热控材料和主动散热方法，解决高算力芯片在真空环境下的排热难题。能源与散热技术的突破，是星上部署大规模算力的前提条件。
星间链路与空间光电感知。太空计算的网络传输基础是星间高速通信链路。没有可靠的星间数据传输能力，星载计算就成了孤岛，无法实现多星协同和算力调度。空间光电感知技术涵盖星载激光通信终端、空间量子通信、星间高精度测量等方向。星间激光通信目前仍处于快速迭代的试验与工程化阶段，但速率提升迅速，国内星网等主力星座已向100 Gbps以上迈进，国际前沿更是向Tbps级别演进，展现了巨大的带宽潜力。
当前需要推动激光终端持续迭代降本减重，依托批产能力提升下一代轻量化工程样机的研制进度，与GW、千帆等主力星座完成接口对接与批量供货。远期应探索激光通信与量子密钥分发的融合终端方案，为太空计算网络提供安全可靠的传输底座。同时，围绕星载光电感知领域，应牵头或参与制定从器件级到系统级的技术标准与测试规范，逐步建立我国在商业航天部组件领域的标准话语权。
星载智能计算。星载智能计算是太空计算的神经末梢，即部署在卫星上的人工智能能力，面向星上实时目标检测、在轨遥感大模型推理、多源数据在轨融合等场景。其核心挑战在于在严苛的功耗、散热和抗辐照约束下，实现足够的AI推理能力。更重要的是，星载智能计算直接决定卫星能否从被动的数据采集终端转变为主动的智能服务节点：只有在轨具备推理与决策能力，卫星才能真正摆脱“数据搬运工”的角色，成为太空计算闭环中的价值输出环节。从产业竞争维度看，星载AI能力的强弱，正在成为未来商业航天核心竞争力的关键标尺，也是天地一体化算力网络能否真正落地的决定性变量。
在实现路径上，当前较为现实的模式是地面完成大模型训练、卫星在轨调用推理，同时参数规模适中的中小模型也可以在星上直接完成训练和更新，实现一定程度的在轨自主学习。技术路线上，近期聚焦轻量化大模型在国产星载AI芯片上的适配与验证，中期形成感知、计算、决策一体的在轨智能处理方案，远期实现多星协同推理和自适应学习。
上述四个技术方向并非彼此孤立：天地一体化网络提供骨干架构，能源与散热保障持续运行，光电感知与星间链路构成传输底座，星载智能计算则是价值输出的核心，四者在系统层面共同构成完整的感知、传输、计算、决策闭环能力链。
以商业航天和空间互联网为核心构建新型工业化底座
商业航天已成为我国的新兴支柱产业，但当前发展仍带有明显的任务型特征，即以单次发射任务和单个卫星工程为组织单元，尚未形成规模化、可持续的工业型发展格局。要真正筑牢新型工业化底座，需要以商业航天和空间互联网为核心，依托太空计算能力，推动航天从任务型发展转向工业型发展，将其培育为具有持续造血能力的支柱性新兴产业。这一过程的关键，是让太空计算能力沿着底座、任务、工业、支柱产业的链条层层放大产业价值。
从任务型发展转向工业型发展。智能化、绿色化、融合化是“十五五”时期我国现代化产业体系建设发展方向，太空计算正在成为支撑这三大方向的新型基础设施能力，也是推动商业航天从任务型走向工业型的核心动力。在能源领域，油气管道巡检、电网输电线路监测等传统依赖人工或无人机的作业模式，正在被天基遥感结合星上AI推理的组合方案替代，能够实现数千公里管线的全天候自动巡检，将运维成本降低一个数量级。在应急防灾领域，星载实时火点检测是一个典型场景。传统模式依赖卫星将全量红外数据回传地面后再做火点识别，从发现到响应往往滞后数小时。如果将轻量化火点检测模型部署在星上，卫星过境时即可完成火点定位和过火面积估算，仅将识别结果下传，数据传输量可降低两个数量级，响应时间可从小时级压缩到分钟级，对森林草原火灾的早期预警和处置决策等具有直接支撑价值。在交通领域，卫星导航与星载计算的结合为自动驾驶、船舶监控、航空管制提供厘米级定位和实时态势感知能力，形成地面通信网络覆盖盲区的关键补位。
这些应用场景的共同逻辑是：太空计算将卫星从被动的数据采集终端转变为主动的智能服务节点，使天基数据能够直接进入工业生产的决策链条，而非停留在地面站的数据仓库里。这一转变是新型工业化从地面向太空延伸的关键一步，也是航天从任务型发展迈向工业型发展的现实路径。
随着人工智能的快速发展和卫星互联网等持续演进，太空正成为数字基础设施拓展的重要方向，太空计算成为全球科技竞争的战略高地。图为2026年9月9日，在法国巴黎大皇宫，人们在国际太空峰会上参观展品。新华社记者 邬惠我/摄
组建产业联合体，构建太空计算服务生态。当前我国商业航天的一个突出问题是各主体分散投入、各做各的，重复建设严重，难以形成规模效应。要把分散的力量组合起来形成产业生态，需要推动组建跨企业、跨领域的产业联合体，改变单打独斗的格局。从产业组织形态看，可参照地面云计算的分层协作经验，将太空计算服务生态划分为基础设施层、平台调度层和应用服务层。基础设施层由星载AI芯片、星间激光通信终端、相控阵天线等硬件供应商构成，核心任务是实现硬件的模块化和接口统一，使不同厂商的设备能够即插即用；平台调度层是连接天基算力与地面应用的中枢，负责天地算力任务的动态分配、在轨模型的远程更新和多星座间的协同调度，需要建立统一的算力调度协议和数据交换标准；应用服务层面向能源、交通、制造、应急等具体工业场景，将天基算力封装为标准化的服务接口供终端用户按需调用。
构建这一生态的前提是跨界融合与联合协作。地面云计算生态的繁荣，靠的不是单一行业闭环，而是芯片、操作系统、中间件、应用软件等多领域企业的专业化分工与协作。太空计算领域同样需要打破航天体系的单一行业边界，通过产业联合体把分散的星座运营主体、部组件企业和地面算力企业组织起来，形成从星载硬件到平台调度到场景应用的全链条产业协作。
推动天地一体融合，打通地面工业转型。构建太空计算生态，不能只盯着天上，还必须考虑天地一体的深度融合。太空计算虽然发生在轨道上，但其价值最终要落在地面的工业转型中。目前一个亟待破解的问题是，星上计算能力与地面工业体系如何有效衔接，如何把天基算力真正嵌入地面制造业、能源、交通等行业的数字化转型进程中，这一结合模式尚未成熟建立。天基数据格式、传输协议与地面工业互联网平台的标准体系尚未打通，导致天基算力难以直接进入工业生产的数字底座。下一步，应以典型行业为切入点，推动电子信息领域标准与航天领域标准衔接互通，推动天基算力服务与地面工业互联网平台的对接融合，探索可复制的天地一体应用模式，使空间互联网真正成为支撑新型工业化的算力底座，进一步推动商业航天实现高质量发展。
加快太空计算能力建设的路径建议
我们要加强系统谋划，做好前瞻布局，深化产业培育，进一步协同攻坚，扎实有序推动太空算力产业发展。
强化顶层规划，将太空计算纳入国家算力战略。建议将太空计算能力建设统筹纳入国家新型基础设施建设和算力战略体系。“十五五”规划纲要明确了太空计算作为商业航天核心能力支撑的战略定位，应加快出台太空计算有关政策文件，制定星载计算、天地协同计算、太空智算基础设施等方向的专项发展规划。建立太空计算领域的技术标准体系，统筹推行统一的星载计算接口标准和天地算力协同协议，在近地轨道非关键系统推行工业级商用现货加软件算法抗辐照容错的降本路径，依托中国制造规模优势降低太空计算基础设施的建设成本。
推动AI与航天深度融合，构建天基智算生态。需要在顶层机制上统筹引导国内领先的互联网科技和算力企业深度参与商业航天建设。发挥中国计算机行业协会太空计算工作委员会等平台桥梁作用，打破航天体系的单一行业边界，鼓励具备大模型与算力优势的科技巨头与体制内科研院所及商业航天企业成立联合实验室或合资平台。加速引入宇航级边缘计算与星上大模型，推动商业模式从硬件设备提供商向智能化服务运营商转型。通过太空计算打通卫星与智能网联汽车、卫星与低空经济等应用场景，以算力服务输出改善行业盈利结构。
依托政府与国家安全需求构建商业闭环。纵观海外商业航天发展历程，政府与国家安全的早期采购是撬动商业闭环的关键要素。NASA的商业轨道运输服务项目以约5亿至7亿美元的政府投入，撬动企业匹配研发超10亿美元，奠定了美国商业航天的产业基础。我国应将商业航天统筹纳入国家安全与公共服务大局，加大国家安全领域对民营商业航天服务的采购支持力度，以国家级订单充当种子用户。在此基础上，向智慧城市、应急减灾、能源交通等B端和G端场景拓展标准化、可订阅的太空计算服务，最终在规模化运营带动成本下降后，全面向消费端释放，实现产业的规模化商业闭环。
创新人才机制，为太空计算提供可持续智力支撑。太空计算是典型的交叉学科领域，需要同时具备航天工程、人工智能、光电技术、通信工程等多学科背景的复合型人才。建议将研究生培养和博士后研究嵌入工程化平台的项目实战场景，构建课程、项目、企业三轮驱动的培养体系。推动电子信息与航天领域学科交叉融合，在航天工程基础上叠加人工智能和产业化模块，安排学生参与在研项目实战，形成平台出题、学生在项目中解题、成果进入产品线、毕业生优先被合作企业吸纳的闭环。同时建立独立于传统学术评价的工程化考核体系，以工程贡献和市场价值为导向，吸引和稳定实战型人才。
太空计算是商业航天从规模扩张走向价值创造的核心引擎，也是新型工业化在太空领域的关键能力底座。在全球太空经济秩序加速重构的当下，谁率先建立起强大的太空计算能力，谁就掌握了下一代太空数字经济的定义权。
我国拥有全球规模最大的制造业体系、最活跃的人工智能生态、最丰富的应用场景需求，具备走出一条天地一体、通算融合、梯次拉动的差异化太空计算发展路径的基础条件。关键在于打破就航天论航天的传统路径，将太空计算纳入国家算力战略全局统筹，将AI能力深度嵌入太空基础设施，将人才培养与产业需求紧密衔接，将区域产业集群的探索经验上升为国家战略部署。
商业航天的竞争，归根结底不是卫星数量的竞争，而是太空智能服务能力的竞争。加快太空计算能力建设，让每一颗在轨卫星都成为智能服务节点，让天地算力真正融为一体，这是中国商业航天走向高质量发展的必由之路，也是新型工业化在太空领域的时代使命。
（作者：王建宇，系中国科学院院士、国科大杭州高等研究院院长、中国计算机行业协会太空计算工作委员会主任委员）
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