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Google 计划 10 月 1 日把四颗 TPU 送入轨道,首次在轨测试 Project Suncatcher
据 2026 年 9 月 24 日报道,Google 宣布即将进行 Project Suncatcher 的首次在轨测试:把一颗搭载 TPU(Tensor Processing Unit,Google 自研 AI 加速芯片)的原型卫星送入低地轨道,评估发射冲击力、太空辐射与极端温度对它的影响。路透社同时点明这次任务的边界——只用于采集在轨数据、找出潜在故障点,而不是演示一座可运营的轨道数据中心。
发射安排已经落到 上:这颗卫星将搭乘猎鹰 9 号 Transporter-18 拼车(rideshare)任务,目标 10 月 1 日 11:18(太平洋时间,北京时间 10 月 2 日 02:18)从加州范登堡太空军基地 SLC-4E 发射工位升空,58 分钟发射窗口开启,备选日期为 10 月 2 日。本次任务共搭载 130 个载荷,部署序列中标注为「Project Suncatcher M1」的一颗由 Planet Labs 安排搭载,计划部署时刻为升空后 1 小时 01 分 25 秒。
图:Google 官方博客发布 Project Suncatcher 任务说明时使用的项目标识(来源:Google,已裁切为 4:3)。
一颗冰箱大小的卫星:代号 MVP
据报道,今年 8 月在旧金山一间实验室里,身穿防护服、戴着发网的技师们检查了一颗受 Google 委托打造的冰箱大小卫星:先查看将在太空中展开、面向太阳的太阳能板,再把卫星放上振动台高速摇晃,看芯片会不会受损、机体会不会散开;技师还在每颗螺丝上画了一道细线,好在剧烈晃动之后看出螺丝有没有松动。
这颗卫星代号 MVP,内部装有四颗 Google 定制 TPU();据其援引《纽约时报》的数字,太阳能板只能提供约 1 千瓦功率,只够一台微波炉或吹风机使用。 指出,这是 Google 的 TPU 第一次进入轨道。 报道,Project Suncatcher 产品管理高级总监 Travis Beals 向《纽约时报》解释,芯片每次只能运行约 15 分钟,就得关机降温,等散热系统把热量排走。Ars Technica 称,这颗卫星将在轨道上只运行几个月。
Google 在里说:「这次首飞是为了看清什么能用、找出故障点,再把发现用于后续任务。」卫星本体也不是 Google 从零打造:Ars Technica 指出,航天器来自卫星影像公司 Planet Labs;原计划是 2027 年发射两颗定制卫星,Google 想加快节奏,于是把芯片装进了 Planet Labs 已经造好的一颗卫星,提前做这次早期测试。
十分钟颠簸、质子束与真空:芯片要过的三道关
Google 官方博客描述的第一道关在升空后约 10 分钟的飞行里:航天器要承受剧烈振动和最高 10 倍重力的持续加速度,单个部件——包括 TPU 芯片——受到的冲击可达 50~100 g。团队把卫星沿三个轴反复摇晃,模拟火箭发射的频率。「这类测试很少一次顺利,让我们惊喜的是,硬件扛住了这股力量。」
第二关是辐射。路透社解释,太空辐射会扰乱甚至损坏电子元件,造成被称为位翻转(bit flip)的数据错误。Google 在加州大学戴维斯分校 Crocker 核实验室的质子束装置里,让 TPU 一边运行 AI 负载一边接受照射,观察这类错误如何影响工作。Google 称,初步结果显示 Trillium TPU(Google 第六代 Cloud TPU)「表现相当好」,能承受的总电离剂量超过五年太空任务的量级。Google Research 2025 年 11 月的给出更具体的数字:按带屏蔽五年任务约 750 rad(Si) 的预计剂量计,最敏感的 HBM(High Bandwidth Memory,高带宽内存)到 2,000 rad(Si) 才开始出现异常,而单颗芯片测到 15,000 rad(Si) 仍无硬失效。
第三关是散热。TPU 在很小的面积里产生大量热量,地面机房靠空气流动带走,真空中行不通,只能靠辐射散热器。Google 的方案是热管加散热器组合,已在一并模拟太空高温与真空环境的热真空舱中测试过。Google 表示,有些东西只能在太空里测试——这次要看新散热系统在真实轨道上的表现。
为什么盯上太空:8 倍阳光与 81 颗卫星的蓝图
Project Suncatcher 在 2025 年 11 月 4 日由 Google Research 公开,同日发布预印本论文,定位是一个长期的「登月式」研究项目(moonshot)。它的出发点是能量:在合适的轨道上,太阳翼的发电功率最高可达地面的 8 倍,且几乎全天晒得到太阳。Google 设想的终局,是把 TPU 装上太阳能供电的卫星,用自由空间光链路(激光)连成星座,让机器学习算力在太空扩展;首选轨道是晨昏太阳同步低地轨道,以最大化光照并减轻电池重量。
论文里的示例配置是 81 颗卫星组成的集群:平均高度 650 公里,集群半径 1 公里,次相邻卫星间的距离在 100~200 米之间摆动;模型显示,很可能只需温和的轨道保持机动就能维持队形。通信是另一道门槛:要让分布式 AI 训练接近地面机房的性能,星间链路需支持数十 Tbps,办法是用密集波分复用收发器加空间复用,把卫星排成 1 公里以内的紧密编队来压低链路预算。团队在实验台演示中已用一对收发器做到单方向 800 Gbps、合计 1.6 Tbps。Google 博客把激光指向的精度要求比作「在几英里外命中一枚硬币大小的目标,而两端都在移动」。
经济账也写在论文里:如果发射价格沿着学习曲线继续下降,到 2030 年代中期可能跌破每公斤 200 美元;到那个价位,发射并运营一座太空数据中心的成本,可以与同等规模地面数据中心的能源成本大致相当(按每千瓦·年计)。
2027 年的两颗卫星才是架构考试
据路透社报道,Google 计划 2027 年再发射两颗卫星,测试连接未来计算集群所需的高带宽星间激光链路。Planet Labs 在 2025 年 11 月的中说明,将为 Google 部署这两颗原型卫星,目标 2027 年初发射,让两颗航天器编队飞行、进行高带宽交叉链路通信;所用卫星平台与 Planet 的 Owl 任务相同。Google 博客补充,未来的卫星每颗将搭载数十颗 TPU 芯片,成群绕地飞行。
商业化仍在多年之外,竞争者已经升空
路透社提到,专家们的判断是:受发射成本高企、工程约束和卫星产能瓶颈限制,这个概念距离商业可行仍有多年。这个领域也不止 Google 一家:路透社点名 SpaceX 和 Starcloud 都在推进把数据中心放进低地轨道,用近乎连续的日照为耗电的 AI 计算供电,绕开地面电力供应的限制。据 Gizmodo 报道,Starcloud 已在 2025 年 11 月把一颗 Nvidia H100 GPU 送入轨道;SpaceX 则在今年早些时候把太空 AI 基础设施作为 IPO 路演的重要内容。The Verge 说,马斯克、贝索斯和前 Google CEO Eric Schmidt 都公开设想过轨道数据中心。
Beals 在 Google 博客里写道:「把太空变成可扩展 AI 算力的可行之地,不会一蹴而就。它需要有条不紊的工程,第一步是证明硬件能应对在轨运行中物理上不可预测的现实。」
10 月 1 日这次飞行,回答的只是最基础的问题:这些为地面机房设计的芯片,能否扛过发射与入轨,并在辐射和真空里正常工作。Google 表示,测到的数据将用于改进后续任务——包括 2027 年那两颗卫星。