當全球科技巨頭還在地面展開算力競賽時，一場突破大氣層的計算革命已悄然拉開帷幕。搭載英偉達H100芯片的Starcloud-1衛星搭乘SpaceX火箭升空，標志著"太空超算"從概念走向工程實踐。谷歌緊隨其后披露的"太陽捕手"計劃，更讓這場競賽白熱化。在這條前沿賽道上，中國科研力量早已布局多年，形成從國家科研機構到商業企業的完整創新鏈。

中國科學院計算技術研究所作為算力研究的國家隊，率先開展天基算力底座研究，成功研制出極光POPS級星載智能計算載荷，并構建起天基大模型與智能體應用體系。武漢大學牽頭打造的"東方慧眼"智能遙感星座，通過光學、雷達、高光譜協同觀測體系，突破星上智能處理與圖像壓縮核心技術。北京郵電大學主導的"天算星座"項目，則驗證了在軌星地IP網絡與星間激光通信等關鍵技術。今年5月，之江實驗室發射的"三體星座"計算衛星，更開啟了太空計算星座的組網驗證。

在這場技術突圍中，中科天算團隊展現出獨特優勢。這個由中科院計算所、航天部門與之江實驗室精英組成的團隊，既繼承了地面超算的成功經驗，又延續了航天工程的嚴謹作風。自2019年深耕太空智能計算以來，他們先后攻克星載高算力、在軌協同計算等核心技術，于2024年完成大模型在軌部署，構建起從感知到決策的完整"太空智能鏈"。其發布的"天算計劃"，更提出在近地軌道建設算力達10EOPS的天基萬卡超級智能體集群。

該計劃設計的三大核心模塊構成太空計算新范式：100MW級能源艙利用太空無晝夜特性，通過柔性光伏陣列與模塊化儲能系統實現綠色供能；10Tbps級通信艙借助百束百G比特激光鏈路，構建天地一體化的高速數據網絡；10EOPS級算力艙則集成萬張高性能計算卡，突破地面能耗與散熱限制。這種模塊化設計不僅支持在軌組裝與更新，更開創了"自然輻射冷卻、無限綠色供能、全域算力共享"的全新模式。

將地面超算移植太空面臨兩大物理挑戰：高能粒子輻射與真空環境熱管理。太空中的高能粒子會造成兩種致命傷害——總劑量效應可能直接燒毀芯片，單粒子翻轉則導致計算錯誤。傳統航天計算機采用抗輻射加固芯片，但制程落后且算力有限。中科天算團隊創新采用軟硬件互補容錯架構，通過多模冗余設計讓多個計算單元互為備份，既利用先進制程芯片的高算力，又通過架構冗余確保計算準確性。這種設計使航天計算系統擺脫了十年一代的研發周期，能夠快速適配地面最新芯片。

真空環境下的散熱問題更為棘手。地面芯片依賴空氣對流散熱，而太空只能通過傳導方式排熱。中科天算研發的混合主動-被動冷卻架構，結合流體回路導熱與輻射散熱技術，成功解決微重力環境下的熱量排散難題。該系統通過主動導出芯片熱量，替代地面風冷方式，同時優化結構導熱設計，確保高密度算力在太空穩定運行。這種創新設計為高功耗芯片在軌應用開辟了新路徑。

太空超算的戰略價值遠超商業競爭范疇。相比地面跨區域算力調度，近地軌道500公里的距離反而具有時延優勢。其全球廣域覆蓋特性，可為邊遠地區自動駕駛汽車、無人機等提供持續算力支持，推動低空經濟發展。當地面設施遭遇自然災害時，天基算力憑借天然抗毀性，可充當關鍵備份中樞。隨著人類探索邁向月球與火星，在軌道部署通用算力節點將成為連接地球與深空的數字橋梁，避免在天體表面重建全套設施的高昂成本。

從AI芯片首次上天驗證，到如今萬卡集群的工程化推進，全球在真空與輻射環境中的技術突破，正在重塑人類數字文明的邊界。當計算機科學與航天工程深度融合，算力突破地面物理限制的進程，恰似陽光穿透大氣層，為全域智能時代鋪就軌道。