Google 测算：SpaceX 需完成约 1,600 次 Starship 发射，太空数据中心方可起步
近日，搭载 Google 轨道计算卫星原型“太阳捕捉器”（Project Suncatcher）的 SpaceX 火箭从加利福尼亚成功发射。该卫星由 Planet Labs 制造，旨在验证 Google Tensor 处理单元（TPU）在太空环境下的运行能力。
测试核心在于证明 TPU 能否作为 Nvidia GPU 的替代方案，在太空中持续提供一千瓦电力、有效冷却芯片并执行一系列模型推理任务。Google 高管 Travis Beals 表示：“尽管地面测试已充分进行，但没有任何模拟能完全替代真实太空环境的考验。”
为避免对卫星的电力和热管理系统造成过载，该原型卫星将采用每 15 分钟间歇性启动 TPU 的工作模式。目前这颗卫星基于 Planet Labs 的标准平台构建，双方正合作开发预计明年飞行的演示版本，新版本将尝试通过激光通信链路实现多星协作。
“太阳捕捉器”并非此次 SpaceX 任务中唯一的太空人工智能载荷。与众多初创公司及 SpaceX 本身不同，Google 将此视为一项长期基础设施项目。Beals 将其形容为“长期的月球之旅”，重点在于为未来的太空基础设施和人工智能工作负载奠定基础。公司设想建立一个由 81 颗卫星组成的紧密阵列网络，以实现并行处理。
Beals 指出：“当试图运行多种工作负载时，TPU 之间的带宽和延迟至关重要……我们展望的是未来五年内可能出现的需求，而不仅仅是当下的技术状态。”这一愿景的主要制约因素在于，目前尚不存在能以成本高效方式大规模部署轨道数据中心的运载火箭。
周四，Google 发布了经过同行评审的轨道数据中心白皮书，该论文计划发表在《Joule》杂志上。虽然研究人员强调该分析并非经济可行性研究，但其展示了 Google 对火箭发射成本随时间下降的预期。
如同所有数据中心运营商一样，Google 希望借助 SpaceX 降低航天器发射成本（Google 也是 SpaceX 的主要投资者）。根据白皮书中的作者观点，自猎鹰 9 号（Falcon 9）首飞以来，埃隆·马斯克旗下的火箭制造商已实现了每年约 20% 的成本降幅，即所谓的“学习曲线”。据此推算，到 2035 年，每公斤发射价格有望接近 200 美元。
为实现这一成本轨迹，Google 团队基于猎鹰 9 号的载荷发射量进行了测算：Starship 需要将总计 370,000 吨载荷送入轨道。若每次任务运载量为 200 公吨，这意味着在未来十年内大约需要 1,800 次发射，即年均 180 次。对于一款从未在一年内飞行超过五次的火箭而言，这是一个巨大的挑战。此前埃隆·马斯克曾表示，Starship 有望在 2029 年实现每小时一次的发射频率。
在最新研究中，一个积极信号是 Google 的芯片可能具备足够的抗辐射能力。公司曾重新在粒子加速器中测试芯片，发现实际配置提供的屏蔽效果优于预期，这导致逻辑电路中出现更多错误。尽管如此，Google 仍相信其芯片能在卫星五年的设计寿命内，承受大量轨道推理工作负载。
关于错误率，Beals 解释道：“对于典型的推理运算而言，错误率极低，可能在百万分之一左右。”然而，如果涉及大规模训练运行，当前的硬件表现则存在较大问题。
