当AI开始“上天”，商业航天新周期来临?

商业航天正在进入一个新的阶段。当进入太空的门槛逐渐降低，行业关注的重点也开始发生变化：相比单纯讨论火箭能不能飞、卫星能不能上轨，人们越来越关心，太空究竟还能承载哪些新的产业能力。通信之外，计算、能源、半导体乃至在轨服务正在被纳入同一张产业版图，商业航天的边界也随之向外延伸。

星际天算董事长、总经理谢红军（中欧DBA 2022）长期身处商业航天一线。在他看来，下一阶段真正值得关注的，是商业航天从“进入太空”走向“经营太空”的过程。而在这场变化中，伴随人工智能快速发展而出现的天基算力，很可能成为一个重要突破口。

01

先把“上天”变便宜

要理解商业航天，绕不开一个最现实的问题，就是成本。不管未来要在太空做通信、算力，还是深空探测和资源开发，第一步都要先把东西从地球送上去。火箭因此一直是商业航天最基础的一环，也是成本能不能降下来的关键。

可重复使用火箭受到关注，道理其实并不复杂。过去的火箭基本上发射一次就完成使命，从商业角度看，相当于一件价格很高的一次性产品。如果火箭能够多次使用，制造成本就可以分摊到更多次任务里。发射次数增加以后，生产、运营和供应链也更容易形成规模。

按照国内行业的观察，目前一次性火箭把一公斤载荷送入目标轨道，成本大约还在5万至10万元人民币。随着可重复使用技术逐渐成熟，我个人判断，未来3年，每公斤成本在1万至2万元人民币可能会成为比较常见的水平。如果之后能够进一步实现两级重复使用，5年左右，每公斤成本还有机会降到几千元人民币。

这个变化影响的并不只是火箭公司的成本。过去很多太空项目并非技术做不到，而是经济账算不过来。一公斤东西送上天要花多少钱，会直接影响卫星能做多大、可以装多少设备，也会决定很多原本停留在设想阶段的商业模式有没有落地的机会。

如果运力成本继续往下走，能够被送上太空的东西就会越来越多。以前可能只能考虑轻量化、功能相对单一的卫星，未来就可以考虑更多计算设备、能源设备和通信设备。再往后，才有条件讨论规模更大的太空基础设施。

当然，可重复使用火箭本身也没有唯一的技术路线。火箭可以返回原发射场，也可以降落到航线附近的海上平台。两种方案背后的考虑并不一样。

如果要返回发射场，一级火箭就要为返程保留更多燃料，这部分燃料原本可以用来增加运力。海上回收的距离更短，可以省下一部分燃料，但又需要增加海上回收平台和相关保障。大型火箭还可以采用其他捕获方式，减少着陆腿带来的重量，不过这种方案同样不是所有火箭都适合。

所以，做火箭，很难脱离具体任务谈哪条路线最好。火箭多大、载荷有多重、送到哪个轨道、在哪里回收，以及企业本身的技术积累和成本结构，都会影响最终选择。工程上很多时候并不是寻找一个理论上的最优解，而是在一系列约束里找到最适合自己的方案。

商业模式也是类似的道理。一个比较好理解的比喻是，大型火箭更像“大巴车”，一次可以搭载很多卫星，大家一起分摊发射成本。小型火箭则更像“专车”，更适合补网、应急发射或者对轨道有特殊要求的任务。

“大巴车”的优势是便宜，但需要拼车，需要等到合适的发射档口，入轨后，星箭分离，卫星往往还要自己完成一段轨道调整。“专车”单次成本可能更高，但可以按照客户的时间和目的地来安排。前者卖的是规模，后者卖的是效率和确定性，两种需求都会长期存在。

因此，商业航天现阶段的竞争，并不只是看谁的技术听起来更先进。更重要的是，能不能找到真正对应市场需求的技术方案，并持续把发射做得更可靠、更频繁、更便宜。只有当“上天”这件事不再那么昂贵，后面的应用才有机会真正打开。

02

AI正在重新定义商业航天

过去大家想到商业航天，最容易想到的应用是通信。低轨卫星通信已经证明，商业航天可以真正进入普通人的生活，而不只是服务科研和特殊任务。

中国的情况和海外又不完全相同。国内5G等地面通信基础设施已经比较完善，所以低轨通信在国内很难简单复制海外市场的发展路径。但在远海、沙漠、高山、航空和应急救灾等场景中，地面基站很难做到完整覆盖，低轨通信仍然有现实需求。

再往后看，卫星通信和地面通信也未必是谁取代谁。行业倾向于认为，两者会逐渐融合。地面网络负责人口密集地区，卫星补上过去难以覆盖的地方，用户最终感受到的，可能只是网络变得更连续了，而不会刻意区分信号到底来自地面还是太空。

除了通信，天基算力方向同样值得关注。

为什么要把算力放到太空？最直接的原因，是AI正在快速增加对算力和能源的需求。一个大型地面算力中心不仅需要芯片和服务器，还需要土地、电力和散热系统。算力需求增长得很快，但能源、电网和基础设施建设都有自己的周期，两者之间的矛盾会越来越明显。

太空提供了另一种可能。一方面，卫星可以直接利用太阳能。另一方面，很多数据本来就来自太空，比如遥感、气象等。如果把所有原始数据先传回地面，再送进数据中心处理，中间会增加传输环节和时间。

如果一部分数据能够直接在轨完成处理，最后只把真正有价值的结果传回地面，效率可能更高。特别是在一些对时间要求比较高的场景里，这种方式会更有价值。

所以天基算力并不是简单地把地面数据中心原样搬到卫星上。更重要的是重新考虑一件事：数据在哪里产生，计算放在哪里最合适。

商业能不能成立，最终还是要看成本。按照我们自己的测算，在目前的运力、卫星和芯片成本下，同样规模的算力集群放到太空，建设和运营成本还是比地面高，大约有几倍的差距。

但值得注意的是，这个差距已经不是几个数量级了。只要火箭、卫星和芯片几个环节的成本继续下降，天基算力就可能慢慢接近一个可以认真算商业账的阶段。

火箭重复使用会降低运力成本，卫星批量制造也会把单颗卫星的价格压下来。按照我的个人判断，未来3年左右，在某些特定场景里，天基算力中心和地面算力中心的建设成本有机会逐步接近。

当两边的建设成本比较接近以后，能源成本的重要性就会显现出来。地面数据中心需要持续用电，而太空可以利用太阳能。从整个生命周期看，天基算力的账可能会和今天很不一样。

不过，这并不意味着所有计算都应该搬上太空。未来更现实的情况，可能是地面算力和天基算力长期并存。

比如通用大模型训练，需要不断输入大量数据，地面的网络、存储和算力条件都更加成熟，这类任务放在地面仍然更合适。但一些垂直领域就不一样。气象就是一个很典型的例子，其大量数据本来就是卫星采集的，如果模型和算力也在天上，就可以减少中间的数据搬运。

以后我们判断一个计算任务怎么做，可能除了看需要多少算力，还要看数据从哪里来、结果多快要拿到，以及放在哪里算最划算。

从这个角度看，AI带给商业航天的变化，不只是多了一个应用。过去更多是在想办法把东西送上太空，现在开始出现另一种需求，地面上的通信、计算和能源问题，也在推动人们去寻找太空里的解决办法。

03

真正的竞争，

是建设天基基础设施

不过，把几台服务器或者几颗卫星送上天，还不能算真正的天基基础设施。基础设施意味着它可以长期运行，也能够维护和更新，背后还要有一套产业体系来支持。

天基算力首先要面对的一个问题是散热。地面的芯片可以用风冷、液冷等方式把热量带走，但太空是真空环境，没有空气对流。芯片产生的热，需要先传导到辐射板，再通过辐射释放出去。

原理并不复杂，真正困难的是工程实现。高性能芯片产生的热量很大，而单位面积辐射板能够带走的热量有限。算力越大，需要的辐射面积也越大，这会直接影响卫星的结构设计、展开方式，甚至影响火箭怎么发射。

所以散热不是解决不了的问题，但需要产业一点点把工程能力做出来。

芯片也是一样。很多人会自然地认为，把今天地面上成熟的算力卡直接送上去就行，其实没有这么简单。太空的温度、辐射和高能粒子环境与地面差别很大，会影响芯片的稳定性，严重时还可能损坏器件。

这意味着真正适合天基算力的芯片，不能只看芯片本身。从设计、流片、封装、测试，到最后和卫星一起做验证，都需要重新适应太空环境。天基算力因此不只是航天公司的事，也会把半导体产业带进来。

能源是另一块。如果未来天基算力形成规模，需要的电力会快速增加。太阳能是现阶段最直接的选择，但什么样的光伏材料效率更高、重量更轻、成本更低，同时还能经得起太空环境，需要能源和材料企业一起解决。

这也是商业航天很有意思的地方。一开始看，它好像是在做火箭和卫星，越往后走，越会发现它会把半导体、能源、材料、机器人等产业都拉进来。

还有一个不能回避的问题是维修。今天的卫星如果出现严重故障，很多时候只能让它退役，再发射一颗新的上去。卫星数量不多的时候，这种方法还能接受。但如果未来轨道上真的出现大规模算力中心，显然不能一直靠“坏了就换”。

所以未来十年，在轨维修可能会是一个值得关注的方向。无人飞船、机械臂和机器人可以去轨道上完成设备维护。再往后，或许可以像今天维护地面数据中心一样，更换机柜、机架，甚至芯片。

一旦在轨维修能力建立起来，又会出现新的商业机会，包括太空机器人、在轨服务、设备回收和更新。天基基础设施的产业边界，也会因此继续扩大。

还有一项常常被忽略的资源，就是频率和轨位。卫星要和地面通信，需要使用频率，不同卫星之间还要避免互相干扰。一些轨位本身也比较稀缺，需要按照国际规则协调。

这意味着商业航天的竞争，不只是看谁能造出更多火箭和卫星。谁能够更早布局基础资源、供应链和长期运营能力，同样重要。行业走到后面，比拼的会越来越像是一整套系统能力。

把时间再拉长一点，低轨通信和天基算力可能都只是开始。深空探测、月球基地和太空资源开发，也可能慢慢从科研课题变成产业问题。

过去人类登月有很强的时代背景。今天人们重新讨论月球，关注点已经不完全相同。除了科研和探索，人们也开始认真考虑长期基地、深空任务和资源利用。

所以今天再看商业航天，火箭更像是通往太空经济的入口。运力成本降下来以后，上面还需要通信、能源、计算、维护和资源保障。

这些东西加在一起，才是未来真正的天基基础设施。

这件事不会很快完成。运力成本还要继续下降，芯片、能源、机器人等产业也要逐步适应太空环境，很多工程问题还需要时间解决。

所以我看这个行业，不会因为一次技术突破就特别乐观，也不会因为今天很多商业模式还不成熟就失去耐心。

成本还要继续降，事情也要继续做。更重要的是，要有长期做下去的准备。

如果用一句话概括我对未来的判断，那就是：站在人工智能发展的潮头上，我们要重新定义商业航天，迎接商业航天的范式革命。

封面和文中图片由剪映AI生成。

编辑| 田佳玮

责编| 岳顶军

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