摘要：Google已让4颗TPU在轨完成上电、推理和答案回传。真空散热、辐射寿命与激光互联决定轨道算力能否连续运行，近期价值会先落在遥感、通信和科学任务的在轨推理。

2026年10月1日，Google与Planet合作的Project Suncatcher原型卫星搭乘SpaceX Transporter-18进入轨道。4颗数据中心级TPU跟着卫星上天，完成主机和TPU托盘上电后，地面站向星上的Gemma 4发送提示词，卫星生成一首俳句，并在飞过挪威斯瓦尔巴时把结果传回地面。

一首俳句算不上高负载任务，却把一条此前只存在于系统设计里的链路接通了：设备熬过发射振动，在轨供电和启动，模型完成推理，上行与下行链路也能工作。Google把它称为数据中心级TPU首次在轨道上回传完整AI响应。

这次成功最反常的地方，恰好藏在标题里。太空接近绝对零度，芯片却仍然会过热。地面数据中心最常见的散热办法到了真空里少了一条路，而Google下一步想做的双星互联，又会把供电、排热和网络同时推到更大的工程尺度。

一首俳句，接通了最小闭环

把TPU送上天，第一关是先活着到达轨道。火箭点火后的振动和冲击会作用于电路板，加速度还会考验封装、连接器与焊点。发射场面很壮观，设备看到的却是一轮很不讲情面的筛选。任何接触不良或结构共振，都可能让后面的计算任务失去意义。

进入轨道后，挑战从“扛住发射”换成“完成闭环”。这次任务至少跨过了五个连续环节：供电、主机启动、TPU启动、Gemma 4推理、地面通信。单独看每一步都不新鲜，把它们放进一颗原型卫星并完整跑通，工程价值就出来了。

但一次回答只能说明链路可运行。持续吞吐和长时间工作能否成立，故障后多久恢复，单位算力成本能降到哪里，都要靠更多在轨数据回答。Google接下来还会测试热应力和辐射暴露，这两项会直接决定设备能工作多久、需要多少冗余，以及整颗卫星要为散热和屏蔽增加多少质量。

太空很冷，真空却不帮芯片散热

芯片消耗的电功率最终几乎都会变成废热。在地面，空气或液体可以把热量带走；真空中没有空气对流，热量只能先从芯片传到封装、底板和热管，再送到面积更大的辐射器，以红外辐射离开卫星。

外部环境寒冷，只说明深空能够接收辐射出去的能量。排热速度受辐射器面积与工作温度限制，也受表面材料和朝向影响。TPU产热快于整条热路的搬运速度，芯片温度照样上升。对轨道算力来说，电力每增加1瓦，最终都要找到1瓦左右的排热出口。

NASA把GOES-S气象卫星放进热真空设施时，工程人员要模拟的正是这种环境：没有空气帮忙，设备还要经历冷热循环。轨道数据中心若把数十颗TPU放进一颗卫星，辐射器面积和结构质量会跟着增长，太阳能提供得越多，热控系统要处理的废热也越多。

这笔账决定了轨道算力的上限。散热面积做大，会增加卫星体积和质量；工作温度提高，可以增强辐射能力，却会侵蚀芯片寿命和稳定性；降低算力利用率能减轻热负荷，又会让昂贵的发射和卫星资产闲置。地面机房可以加冷却塔、泵和管路，太空里的每一块散热面都要先发射上去。

从一次回答到连续运行，还隔着寿命和质量

辐射是第二本账。Google用67MeV质子束测试Trillium TPU，HBM在累计2 krad(Si)后开始出现异常；屏蔽后的五年任务预计剂量约750 rad(Si)。粗算一下，前者约为后者的2.7倍。单颗芯片测试到15 krad(Si)时，没有出现可归因于总电离剂量的永久失效。

这些数字给了原型任务一定余量，但系统寿命还取决于单粒子效应和内存状态。封装能否承受热循环，容错设计能否隔离故障，同样影响任务寿命。芯片能扛住一轮质子束测试，只解决了可靠性账本的一部分。未来卫星要装数十颗TPU，任何一颗器件的故障率都会被数量放大，冗余又会增加功耗和质量。

时间线说明Google的节奏：2025年公开系统设计，2026年让原型卫星完成首次AI响应，2027年计划发射两颗搭载TPU并相互连接的卫星。每一步都在增加一个变量。单星先验证设备能存活并完成计算和通信；双星再验证网络能否把分散的算力组织起来。

双星互联，才是轨道数据中心的起点

大模型计算依赖加速器之间的高带宽、低时延通信。Google的地面演示用一对收发器实现800Gbps单向、1.6Tbps双向。研究中的一个示例把81颗卫星放在650公里高度、1公里半径的集群里，相邻距离约100至200米。这个配置用来测算系统，Google并未把它宣布成部署规模。

卫星靠得近，激光接收功率更高，链路更容易达到大模型所需的带宽；代价包括精密编队与光束指向，碰撞规避和轨道维护也要更准。地面数据中心把加速器锁在同一座楼里，轨道集群则让每个计算节点以每秒数公里的速度绕地球飞行，网络本身也成了航天系统。

我的判断是，Project Suncatcher近期更实用的价值会先落在遥感、通信和科学任务的在轨推理。数据在卫星上完成筛选、压缩和判断，可以少占下行带宽，也能缩短响应时间。这类任务需要的算力规模有限，商业闭环更容易建立。

远期轨道数据中心的产业价值会沿着工程约束分配。轻量辐射器、热管和相变材料决定单位算力要带多少散热质量；抗辐射封装和内存决定寿命；高功率太阳能阵列提供能源；激光互联和精密编队把单星连成集群；低价高频发射与在轨运维决定资产成本。Google研究估算，合适轨道上的太阳能板年发电量最高可达地面中纬度的8倍，同时把2030年代中期低轨发射成本降至每公斤200美元以下作为经济性情景。供电优势很诱人，散热、质量和网络必须一起过关。

Google已经把一个AI答案从轨道带回地球。下一次更重要的节点，是2027年两颗卫星能否稳定互联，并在热循环和辐射环境里持续工作。零下270℃没有免费冷源，它只是把数据中心的冷却塔换成了辐射器，把机房网络换成了飞行中的激光链路。轨道算力的竞争，会落到谁能把每一瓦电、每一平方米散热面和每一公斤发射质量算成长期可用的计算能力。