一颗冰箱大小的卫星,下周上天

据谷歌官方博客 9 月 24 日消息(The New York Times 等媒体跟进),其「Project Suncatcher」项目的原型卫星 MVP 将于 10 月 1 日搭乘 SpaceX 猎鹰 9 号的 Transporter-18 拼车任务,从范登堡基地发射入轨。这颗由谷歌与卫星影像公司 Planet 联合研制、冰箱大小的卫星装着 4 颗 Trillium TPU——谷歌自研的 AI 芯片将头一回进入太空,并在轨运行 Gemini 模型、接收地面指令。算力规模相当于一个标准的 Google Cloud TPU v6e-4 切片,太阳能板供电约 1 千瓦。

要验证的三件事:震、辐、热

谷歌反复强调这不是「太空数据中心」,而是早期技术验证。要验的事有三件。发射冲击:部件在火箭上升段要承受最高 50-100g 的冲击载荷,地面已完成三轴振动测试,螺丝与芯片完好。宇宙辐射:自 2 月起在加州大学戴维斯分校克罗克核实验室,用 67MeV 质子束在运行 AI 负载的同时轰击 Trillium,累计总电离剂量达 15 krad(Si),约为五年任务需求(750 rad(Si))的 20 倍裕度;最敏感的是 HBM 内存,2 krad 后出现异常,也仍有约 3 倍裕度;多数位翻转可通过重启恢复,测试中还检出过一次静默数据损坏事件——以上均为厂商口径,在轨表现仍需实测验证。真空散热:这是最难的一环。地面测得的数据再充分,也替代不了在轨实测——辐射环境中的长期退化、HBM 在全年任务期内的衰减,正是这颗卫星要去量化的数字。

一条从工程验证到集群设想的长链路10 月 1 日 · Transporter-18 拼车发射猎鹰 9 号自范登堡 · 4 颗 Trillium TPU · 太阳能供电约 1 千瓦在轨验证 · 震动 / 辐射 / 散热全功率运行约 15 分钟即需停机降温 · 设计在轨 1 年、约 6 年内再入烧毁2027 · 双星激光组网试验高速相对运动中维持高带宽短距离星间光链路远期设想 · 81 星编队计算集群约 650km 高度 1km 半径编队 · 星间 1.6Tbps · 成本 2030 年代中期看齐地面
Project Suncatcher 任务链路:从 10 月发射到 81 星编队设想

十五分钟,就要停机散热

太空没有空气对流,TPU 的废热只能靠热管与辐射散热器排向宇宙。本次任务的散热系统已在热真空舱里考过试,但真实的在轨答案更加直白:卫星全功率运行约 15 分钟,就需要停机让散热器降温。换言之,这颗卫星目前只能以「算一阵、歇一阵」的占空比处理短时 Gemini 查询。作为参照,地面数据中心的 GPU 可以全天连续满载,太空方案要达到同样的经济性,散热与供电系统都得再迭代数轮。卫星设计在轨运行 1 年,约 6 年内再入大气层烧毁。

远期图景:81 颗卫星的编队

按谷歌的规划,2027 年将发射两颗卫星验证星间激光链路——要在高速相对运动中维持高带宽、短距离的光通信,这与传统星地光通信是不同的问题。远期设想是由 81 颗卫星在约 650 公里高度、1 公里半径内编队飞行组成计算集群,星间光互连带宽 1.6Tbps——编队飞行还要求卫星群保持精细的相对位置控制,这与通信星座的松散组网完全是两个难度等级。晨昏太阳同步轨道上,同样一块太阳能板每年能拿到地面中纬度地区约 8 倍的能量。谷歌自己的估算是:轨道数据中心的成本要到 2030 年代中期才能与地面接近持平。

冷静看:商用芯片上天,比故事本身更重要

这件事真正值得记录的不是「太空算力」的宏大叙事,而是一个工程路线的选择:谷歌没有为太空定制抗辐射芯片,而是把商用 Trillium 直接送上去——实验室里 20 倍的辐射裕度若被在轨数据坐实,意味着每代新 TPU 流片后数月即可继承太空资格,把传统航天芯片以十年计的抗辐照设计周期大幅压缩。当然,15 分钟的散热占空比提醒所有人:从「芯片能活下来」到「算力能连续干活」,中间还隔着散热、组网、位姿控制与发射成本四座大山。Futurum 等机构对 2030 年轨道算力市场的万亿美元级测算,都建立在发射成本大幅下降的前提上。目前官方及行业暂未披露更多细节,后续将持续跟进迭代动态。