AI運算搬上太空？軌道數據中心是AI供電、散熱的完美解決方案，還是假大空的工程幻想？

　　全球首富馬斯克、Google執行長皮查伊最近不約而同地提出，要在太空中建造AI數據中心。其構想很直白：把「發電」與「運算」搬到太空軌道上，利用連續日照供電給AI晶片，然後將運算過程中產生的廢熱排向外太空，最終透過雷射光通訊把運算結果傳回地面。聽起來像是把地面數據中心最難的兩件事（供電與散熱），換到另一個物理環境去解決。但問題在於即使技術上辦得到，是否等同商業上可行呢？

 

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太空發電效率較地面提高8倍

 

　　為實現軌道數據中心（Orbital Data Centers）方案，Google已在2025年11月啟動「太陽捕手計畫」（Project Suncatcher）：以太陽能供電給人造衛星，驅動內置的AI晶片TPU（Tensor Processing Unit）執行運算，再透過雷射光束把多枚衛星串接成龐大的太空運算網絡。當衛星部署在條件合適的軌道，太陽能板可長時間維持日照輸入，發電效率可望較地面環境提高8倍。

 

　　Google執行長桑達爾·皮查伊（Sundar Pichai）強調，太陽在太空中釋放的能量是全球總發電量的100兆倍。這正是Google提出軌道數據中心方案的重要理據之一，旨在利用太空中的高密度太陽能供應來解決AI運算的供電壓力。該公司計劃跟太空科技公司Planet Labs展開合作，預計2027年前發射數顆原型衛星，在軌道環境中進行運算測試。

 

Project Suncatcher的核心構想是，把AI運算與能源供給從地面約束中抽離，藉由軌道上的連續日照，實現近乎全天候的太陽能供電運算。（圖片來源：Google Gemini生成圖片）

 

太空幅射散熱效率低於地面對流

 

　　另一方面，AI數據中心在運作時會產生大量廢熱，必需依賴冷卻系統持續將熱量帶走，以免AI晶片因過熱而燒毀。一座大型數據中心平均每日冷卻用水約50萬加侖或以上，對水資源消耗極大，促使部分地方政府更嚴格審查數據中心建案，以避免對當地水資源與環境造成不可逆的壓力。因此，適合興建數據中心的大面積土地變得愈加稀缺。

 

　　在遠離地面的太空，不但幾乎沒有空間限制，更有接近絕對零度的低溫環境，看似能以低成本方式讓AI晶片保持低溫運作，但實際上冷卻在太空中卻是一大難題。理論上太空背向太陽的一面溫度極低，惟在真空環境下熱量無法透過空氣對流散熱，只能依靠熱輻射釋放到周遭環境，而輻射散熱效率遠低於地面對流。

 

　　根據熱輻射定律，AI晶片的運算熱量必需先透過導熱管輸送到散熱板，再由散熱板向外輻射出去。這樣可能需要面積達數百平方公尺的大型散熱板，方能達到足夠的熱通量，但如此巨大的散熱板卻會佔用大量衛星空間，並顯著增加發射負載與成本，其實是得不償失。

 

軌道數據中心成本比地面貴3倍

 

　　除此以外，太空工程師安德魯·麥卡利普（Andrew McCalip）更指出，軌道數據中心方案的成本比地面方案高出3倍以上，關鍵在於高昂的發射成本：無論是AI晶片、伺服器、電力系統、散熱模組，還是通訊設備，只要送入軌道，就必須承擔高額的火箭發射費用，而這部分成本至今仍難以大幅壓低。

 

　　再者，衛星本體的設計與製造就遠比地面設施昂貴，必須符合太空環境對輻射、防震、溫差與可靠性的嚴格要求，研發週期長、單位成本高，後續若需升級或汰換，也無法像地面設備般快速、低成本地進行維護。

 

　　相較之下，地面數據中心充分受惠於數十年累積的成熟供應鏈，包括標準化的建築工程、穩定且可控的電力來源、以及高度模組化的冷卻與護運體系。這些條件使地面方案在規模化部署、成本控制與設備更新方面均具有明顯優勢。麥卡利普認為，除非火箭發射與在軌維修成本出現結構性調降，否則從經濟角度來看，軌道數據中心無法在短期內與地面方案競爭。

 

軌道數據中心成本比地面貴3倍

 

　　目前把每公斤貨物送入軌道的成本仍處於數千至上萬美元的水平。Google的研究顯示，除非發射成本下降至每公斤200美元以下，否則軌道數據中心的建造與營運成本就難以跟地面方案看齊。伊隆·馬斯克（Elon Musk）旗下的SpaceX近年持續試射星艦（Starship），正是朝著這目標進發。

 

星艦是實現軌道數據中心的技術關鍵。馬斯克聲稱，未來星艦每年可將太陽能發電能力達300至500百萬瓩（GW）的AI衛星送入軌道。（圖片來源：SpaceX官網）

 

　　SpaceX獵鷹重型火箭現時發射成本約每公斤1,400至1,500美元，如日後載運量更大的Starship投入服務，運送成本可望大幅下降到每公斤100至200美元或以下。故此麥卡利普認為，當今之世唯有SpaceX具備嘗試部署軌道數據中心的能力。

 

　　有消息指，SpaceX可能會在2026年中到下半年進行IPO上市，募資規模超過300億美元（約2,340億港元）。近日馬斯克開始提出將星鏈（Starlink）衛星改造成AI數據中心的構想，試圖說服潛在投資者，該公司擁有整合AI、太空科技與再生能源的優勢，能夠在AI產業建立話語權，為日後上市集資鋪路。

 

藉軌道運算催生外太空產業雛形

 

　　從短期財務回報衡量，把 AI 運算搬上軌道稱不上是理想的資本配置，但歷史上的大型基建往往如此：初期直接收益有限，真正改寫格局的是隨之擴散的「二階效應」（Second-order Effects）。一旦人類能在軌道上穩定做到能源供給與工業化生產，所能釋放的價值可能遠超數據中心本身的營運利潤。

 

馬斯克表示，計劃利用星鏈衛星在太空部署AI數據中心，並表示下一代Starlink V3具備高速雷射連結技術，可以組成軌道數據中心的基礎架構。預計相關衛星可望於2026年開始發射。（圖片來源：維基百科）

 

　　因此，軌道數據中心更像是一種「外太空產業底座」的前置工程，等於替人類文明搭起走出地球的跳板。軌道上取之不盡的太陽能，若能以足夠低廉的成本被收集、轉換與輸送，將成為新的生產要素，其用途不會侷限於AI模型的推論與訓練，而是可能外溢到太空製造、太空採礦、甚至太空旅遊等全新產業。從這個角度看，軌道數據中心的構想並非單純追求運算力，而是以滿足AI運算力需求作為商業藉口，推動面向太空擴張的基建投資。