当地时间2月4日，美国联邦通信委员会（FCC）发表公告称，已受理美国太空探索技术公司（SpaceX）提交的关于部署一个最多包含100万颗卫星的新非地球静止轨道系统的申请，并就此公开征求意见。
这也意味着SpaceX首席执行官马斯克提出的100万颗卫星组成轨道数据中心的雄心，从“口嗨”步入正式流程。这项规模惊人的计划想要真的落地，就当前技术能力看，还面临三大难题。
首先就是争议最大的轨道和频谱资源如何分配。根据现在国际电信联盟的规定，地球轨道和卫星通信频谱的分配，是遵照“现来现得”的原则。马斯克此前透露的信息显示，这100万颗卫星都将部署于近地轨道（距地球表面200公里至2000公里）。他此前宣称，只要控制得好，每10米就能够部署一层卫星轨道，这样近地轨道能容纳数百亿颗卫星。但事实上，由于卫星的运行速度非常，为了避免卫星失控造成连环撞击，国际通行的原则是卫星之间的间距要保持在50公里以上，因此近地轨道实际能够容纳的卫星总数有限，最多容纳约17.5万颗卫星。
也就是说，马斯克的100万颗卫星计划，首先就将极大挑战全球近地轨道的卫星部署计划。如何能在确保安全的前提下，在近地轨道塞入如此多的卫星？SpaceX必须用可靠的数据说服国际同行。
其次，马斯克设想的这些卫星将携带高性能的计算芯片，利用太空中几乎无限的太阳能发电，为AI计算提供能源，同时依托太空背阴面的零下270摄氏度极寒环境散热——理论上可以同时解决地面传统数据中心的能源消耗过大和散热不易的两大难题。
但当前的技术能力，注定了这个计划需要克服众多难题。首先，宇宙中存在强烈的宇宙辐射，以至于航天器都要采用特制防辐射的芯片，为此宁可不惜削弱性能。这也意味着马斯克的AI卫星计算芯片也必须定制化——尽管100万颗卫星对于航天界来说是天文数字，但在AI计算里，它们携带的芯片数量规模小得不值一提，专门研制这样的防辐射特制芯片，将极大增加其成本。
同时AI计算芯片的技术不断更新换代，通常三五年就已经过时，需要更换性能更好的新一代芯片。对于地面数据中心来说，只需要派出工程师按部就班地拆旧芯片、换新芯片并调试设备；但对于太空中的上百万颗AI卫星来说，想要大规模在轨更换芯片根本就是不可能做到的事——这也意味着这些卫星每隔三五年就要全面更新一次，这样增加的运营和发射成本恐怕远在节省的电能之上。
更重要的是，卫星散热向来是一大难题——从物理原则上看，散热只有三种途径：热传导、热对流和热辐射，在没有介质的太空真空环境中，热传导和热对流都会失效，只能靠效率最低的热辐射。因此航天器都需要携带专门的大型散热板，才能将设备运行时产生的热量通过热辐射释放出去。从这个角度说，太空低温环境其实对于散热并不友好，远远无法达到马斯克设想的“极大改善AI卫星散热问题”。
第三个挑战来自轨道发射运力不足问题。依托技术日渐成熟的“猎鹰9”号可重复使用火箭和测试中的“星舰”超重型火箭，当前全球仅有SpaceX具备大规模发射如此众多卫星的能力，这也成为该公司谋划建设轨道数据中心的技术护城河。
但严格来说，“猎鹰9”号和“星舰”超重型火箭的性能依然无法承担发射和维护100万颗级别AI卫星的重任——如果算上10万颗级的“星链”互联网卫星星座，需要发射的卫星数量就更多了。如前所说，想要利用充沛的太阳能发电，和利用散热板散热，这种AI卫星需要同时配备巨大的太阳能电池板和散热板，会极大增加它们的体积和重量，远超当前的星链卫星。
目前“猎鹰9”号火箭每次发射能搭载约20颗星链卫星，随着新一代星链卫星的体积和重量增加，其运力已经不足，所以SpaceX才急迫地加速“星舰”的测试，希望它能承担后续星链卫星的发射重任。但AI卫星的体积和重量更为庞大，意味着即便是“星舰”超重型火箭也无法每次就成百上千地向轨道密集发射。
事实上，从2020年星链开始大规模组网发射算起，6年过去了，如今在轨运行的星链卫星数量还不到1万颗。造成这种局面的部分原因，是这些小型卫星会因为各种原因失控、失效而被迫退役，反过来又增加了不断补发新卫星的压力。以此推算，SpaceX想要发射100万颗卫星，即便是更换了“星舰”超重型火箭，也需要数百年时间！考虑到卫星更新换代以及替换失效卫星的需求，对发射运力的要求还得上升。
当然在更远的未来，必然会有运力更强大的运载火箭出现，但就现有技术而言，马斯克提出的100万颗卫星组成的轨道数据中心计划，面临的这些技术难题恐怕实在是不容易解决的。
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