馬斯克的巨型結構，正從科幻中成形

SpaceX上周五剛剛向美國聯邦通信委員會遞交申請發射百萬顆衛星，周一即宣布收購xAI，成為一家價值1.25萬億美元的最大非上市企業。人們普遍預計，SpaceX上市之后，下一步就是特斯拉與SpaceX之間通過換股合并，可能成為全球估值最高的企業之一，也將是一家引領工業革命級的企業。

(地球軌道上的星鏈衛星，到2月份將超過1萬有顆。 來源：satellitemap.space）

破解算電詛咒

SpaceX收購xAI，更重大的意義，在于把AI及算力推向了太空，用太陽無窮無盡的能量，打破算力的盡頭是電力的魔咒。

馬斯克宣布 “打造地球上（以及地球之外）最具雄心、垂直整合的創新引擎，涵蓋人工智能、火箭、太空互聯網、直接與移動設備通信以及世界領先的實時信息和言論自由平臺”。

SpaceX從一家全球最大的火箭發射公司，星鏈通信服務公司，將升級為最大的太空能源與算力企業。能源-芯片-數據中心-通信-大模型-互聯網平臺，從AI技術棧來看，它垂直整合的完整性，僅次于谷歌。

但馬斯克不會這么看。相比周五公布的正式申請，馬斯克把地球發射的容量提升到了太瓦級（TW，即1000GW）。

“基本的計算是：如果每年發射 100 萬噸衛星，每噸可提供 100 千瓦的算力，那么每年就能新增 100 吉瓦的 AI 計算能力，而且幾乎不需要持續的運營或維護。最終，從地球每年發射 1 太瓦（TW）的算力是有路徑可循的。”

馬斯克更進一步，展望了未來在月球上建立數據中心，并把算力規模提升到PW級（1000TW）：

“得益于在軌推進劑轉移等技術進步，星艦將能夠把大量貨物送上月球。一旦實現，將可在那里建立永久性的科研與制造基地。月球工廠可以利用當地資源制造衛星，并將其進一步部署到深空。通過電磁質量加速器與月球制造，有可能每年向深空投送 500 至 1000 太瓦的 AI 衛星，從而在卡爾達肖夫尺度上實現實質性躍升。”

應該說，SpaceX現有的發射能力，還存在著巨大的差距。2025 年是SpaceX史上發射次數最多的一年，進入軌道的有效載荷也只有約 3000 噸，主要由獵鷹火箭發射的 Starlink 衛星構成。馬斯克稱，今年，星艦（Starship）將開始把更強大的第三代（V3）Starlink 衛星送入軌道，每次發射為星座增加的容量（即通信能力）將是當前獵鷹火箭發射第二代（V2）Starlink 衛星的 20 倍以上。

馬斯克推測，建設天基數據中心所需的龐大衛星數量，將把星艦推向更高的能力水平。若以每小時一次發射、每次攜帶 200 噸載荷計算，星艦每年可向軌道及更遠處運送數百萬噸物資，使人類在群星之間探索的未來成為可能。

衛星就是算力節點

當 SpaceX 表示要通過發射約一百萬顆衛星，構建一個100 GW級的軌道數據中心時，這里所說的數據中心并不是指一座像地面機房那樣的巨大建筑，而是一種功能上的等價說法。每一顆衛星都將攜帶計算設備、太陽能發電系統、散熱裝置和高速通信鏈路，本身就相當于一個微型算力節點。當這些衛星通過激光星間鏈路在軌道上互聯，星座便形成了一個覆蓋太空的分布式計算網絡，其整體能力在功能上相當于一個超大規模的數據中心集群。

在這個意義上，未來星艦所發射的衛星，將不再是星鏈意義上的衛星，而是一個在軌的計算與通信節點，對于互聯網與通信用戶，它還是太空基站；對網絡，它是路由+交換+計算節點；對于AI，它是在軌訓練與推理節點。它同時還是電源與散熱節點。

馬克斯這次放衛星靠譜嗎

馬斯克稱，在2到3年內，生成AI算力的最低成本方式將出現在太空。這相當激進，但并不離譜。

最簡單的方法，就是先對比地面數據中心與軌道數據中心的噸位。

一整套裝滿的英偉達GB200/NVL72機柜級系統，重量約1.5噸，功耗約130 千瓦。所以，馬斯克提出的軌道上100kw/噸/衛星，相當于88kw/噸，并不那么離譜。不過在工程實現上依然體現出馬斯克的風格：非常激進。

地面數據中心的重量主要來自機柜、電源和冷卻系統，而在太空環境中，這些部件可以被簡化甚至取消，轉而由太陽能供電與輻射散熱取代，減重達30-40%。最終，重量瓶頸不再是機柜和電源，而是用于排出熱量的巨大散熱板。

天基算力成本的優勢 ，在于用“天基太陽能+輻射散熱”降低運行成本，然后把成本優勢傳導到推理。

先看資本開支（capex）。太空算力的初始成本非常高，涉及到發射成本、抗輻射/抗真空/熱控/冗余、在軌組網/姿控/推進等。

所以2–3年內確立成本競爭力的前提之一，是發射成本+衛星制造成本必須低到可以忽略或快速攤銷。即使星艦把發射重量成本大幅降下來，把服務器變成衛星這一步仍非常昂貴，且需要一定研發周期。

再看運維開支（opex）。太空的優勢主要是電力，太陽能幾乎持續不斷，某些軌道的日照 >99% 。輻射散熱不用水冷塔、不占水、不占地。

但輻射散熱不是免費午餐，它要靠大面積散熱器，而散熱器會增加質量，增加發射成本，增加結構復雜度；如果減少面積和質量，就要求高溫運行，會影響芯片及可靠性。太空服務器相比地面機柜能減掉的結構與供電重量，最終會被散熱器重量部分抵消。

最后要看網絡與服務形態：算力怎么交付給地面用戶？就算在天上算得很便宜，也要把結果送下來。很多AI業務需要低延遲，需要穩定帶寬，需要與地面數據/用戶/緩存緊耦合。天基算力更適合本身就在太空產生的數據，如遙感、通信中繼、太空態勢感知等，對延遲不敏感的大吞吐批處理（但這又受限于下行帶寬）。對“互聯網推理服務”而言，交付成本與體驗成本也會抵消電力優勢。

未來大量用于消費的推理，將會運行在端側和消費側，并不適合太空算力。所以，從馬斯克的表述中可以看出，它強調了天基算力首先大規模訓練AI、對物理的理解、對新技術的發明等的作用。地球軌道罩上一層算力和電力星座，是人類把工業革命向太空延伸的最初步的成果，也是人類進一步開發太空最直接的基礎設施。

數據中心的高計算與能量密度，以及火箭發射的成本迅速下降，這兩大確定的趨勢，將會有利于在軌數據中心的成本下降，太空也可能在能源與可持續性上形成優勢，但要在 2–3 年內在每單位推理成本上全面擊敗地面數據中心，仍需要跨越散熱、制造、可靠性與網絡交付等多重工程門檻。

太空定制芯片

太空數據中心與地面競爭的優勢，其實不在于芯片，而是熱管理、發射與制造體系、鏈路交付這樣與地表AI工廠完全不同的系統。

所以，馬斯克完全可以基于地球軌道完全不同的物理環境，設計出自己的定制芯片，幾乎可以完全擺脫英偉達的芯片。

馬斯克確有此意。他稍早談到AI芯片系列，以及他的Terrafab工廠時，稱AI4能將自動駕駛的安全水平提升到遠超人類的程度；AI5 將使汽車近乎完美，并大幅增強 Optimus系統，號稱AI5相當于Hopper，兩個相當于Blackwell；AI6 將用于 Optimus系統和數據中心；AI7/Dojo3 將用于太空人工智能計算。

目前AI5已經接近完成，馬斯克稱從AI6起，每9個月推出一個新架構，如此激進，從時間上看，是在為2-3年之后開始部署軌道數據中心做準備。

以今天可見的工程約束來看，“2–3 年內最低算力成本將出現在太空”幾乎不可能成立；但太空在某些極端場景上有潛在成本優勢，只是時間尺度更長，并且要滿足非常苛刻的前提。這正是馬斯克最樂意跳進去的那個“黑屋子”。也許，這是馬斯克又一次敢于從只有10%成功可能性開始，在混亂和黑暗中瘋狂地“刪除，簡化和優化”，快速積累成功的可能性。

K2（卡爾達舍夫ll）

在給美國聯邦通信委員會的申請書，和馬斯克的公開信中，都談到了卡爾達舍夫ll文明（Kardashev ll ，即K2）。馬斯克表示，這是他最看重的一點。

這里面要介紹下對于馬斯克的世界觀極為重要的一個概念，即卡爾達舍夫尺度（Kardashev Scale）。

這個概念由蘇聯天文學家卡爾達舍夫（Nikolai Kardashev ）于1964年提出。他將文明視為“一種高度穩定的物質狀態，它能夠獲取信息、進行抽象分析并利用信息，從而獲得關于自身和環境的全新信息，并提高自身獲取新信息以產生維持自身存在的反應的能力”。因此，文明的特征在于其運行程序所獲取的信息的質量，以及執行這些功能所需的能量。

基于可支配能源的總量，卡爾達舍夫把文明分為三個等級：

行星級文明（l型）：101?–101?W，能完全利用自己母星球上的能量資源，包括地熱、風能、海洋能、化石燃料、核能、太陽能等。人類處于0.7級左右；

恒星級文明（ll型）：102?W（太陽系）

星系級文明（lll型）：103?W（銀河系）

馬斯克深信尺度定律（scaling law），或者說規模效應、擴展定律。他認為：“算力提升 10 倍將帶來智能提升 2 倍，而且這種擴展會一直持續下去，直到大部分太陽能被用于計算，最終甚至是大部分銀河系的能量——也就是卡爾達舍夫文明等級中的ll型、lll型規模的算力。” 馬斯克總是在人類最大尺度之上進行構想和設計，并且分解為可以實現的工程。

所以馬斯克也是一個對巨型結構（Megastructure）著迷的人，可能他也因此對中國充滿了敬意，中國是一個在地球上造出最多巨型結構的國家。 馬斯克也是滿腦子巨型結構，Colossus數據中心超過了1GW，巨大的星艦、Starlink和百萬顆衛星，人形機器人量產從百萬級算起，未來企業價值達到100萬億美元；馬斯克的主要項目，都是在Mega、Giga、Terra的尺度上考慮問題。

現在，在地球上修建巨型結構，已經不能滿足馬斯克了，他最后的賭注，是一個天體巨型結構，這些結構中很多來自他年輕時閱讀的科幻小說和物理學家的構想，這些結構有罩住太陽的戴森球，班克斯小說中的軌道及行星。從星艦這一名稱、后稀缺社會、能量操控，以及AI作為星際文明技術進步的支柱，后都來自班克斯的小說《文化》系列。所有這些，也構成了馬斯克最核心的敘事。

現在，SpaceX收購了要“理解宇宙的”xAI。2026年，特斯拉+SpaceX這一巨型結構，以及它的估值，將注定成為里程碑事件。

參考：

https://www.spacex.com/updates

https://www.researchgate.net/publication/373665888_Large_Scale_LEO_Satellite_Networks_for_the_Future_Internet_Challenges_and_Solutions_to_Addressing_and_Routing?