卢毅介绍，单颗卫星可携带的算力有限，卫星之间的算力组网技术复杂。"在地面，8张计算卡可以插到一台服务器中，依托底层软件实现组网计算。一颗卫星装载不了8张卡，星与星之间的组网计算更复杂，涉及到卫星通信相关技术。"
与此同时，无论算力基础设施是部署在太空还是地面，对于数据采购方而言，获取数据后必然希望将数据掌握在自己手中，因此对于将数据置于公共计算池中存在担忧，至于汇聚不同厂商的卫星数据开发下游应用更是难题。此外，卢毅表示，太空算力可满足星上处理需求，但不能完全替代地面处理。星上计算后，卫星下传的只是分析后的信息，目前无法对结果进行质检，这考验模型可靠性。
即便可以7*24小时不间断使用太阳能，但刘理鹏也提到，卫星组网后要支撑起数据中心的算力需求，难点在于，卫星的太阳能电池板既要经受住太空辐射的考验，又要减轻自身重量，否则与马斯克的可回收复用火箭相比，这笔经济账算不过来，只会增加发射成本。
从遥感智能化到应用智能化
尽管难度不小，国内相关机构和企业也在这一前沿赛道加速布局。今年5月，之江实验室太空计算卫星星座升空。该星座目标解决传统卫星数据处理效率瓶颈问题，推动人工智能在太空的应用与发展。中国科学院计算技术研究所已成功研制单节点POPS级星载计算机，首次构建了基于国产高性能大算力芯片上天的技术体系。
此外，北京拟在700-800公里晨昏轨道建设运营超过千兆瓦(GW)功率的集中式大型数据中心系统，以实现将大规模AI算力搬上太空。数据中心建设分为三个阶段：2025年至2027年，突破能源与散热等关键技术，迭代研制试验星，建设一期算力星座；2028年至2030年，突破在轨组装建造等关键技术，降低建设与运营成本，建设二期算力星座；2031年至2035年，卫星大规模批量生产并组网发射，在轨对接建成大规模太空数据中心。
刘垚圻介绍，在2019年，"把AI送上天"还是个非共识的大胆想法，彼时研究团队用4卡集群开展协同容错计算实验。2022年，他们怀着忐忑的心情，将寒武纪首款芯片送上天，尽管算力只有32TOPS，但团队成功验证了地面构想。
预判未来的卫星数量将大幅增长，2020年，团队立项探索卫星间协同计算。当时激光器技术不够完善、通信通路也不稳定，于是他们在单颗卫星上搭载三台设备，模拟三颗卫星的算力互联。到2024年，大模型竞赛已火遍地球，刘垚圻团队瞄准了太空领域的大模型空白，将经过压缩、剪枝蒸馏的一个0.23B大模型上注到太空，实现太空与地面流畅对话交互。
从验证算力上天，到验证算力协同，再探索模型应用，三个实验环环相扣。刘垚圻认为，未来太空算力的发展会经历遥感智能化、通信智能化、应用智能化三个阶段。遥感智能化阶段以数据为核心驱动力，围绕遥感图像处理展开。通信智能化阶段转向数据和通信双引擎，从天数天算进阶到天网天算。应用智能化阶段将超算能力延伸至太空，打造太空超算平台，支撑更复杂的太空应用场景。当火箭成本下降、卫星制造能力提升、太空超算建成，下一代卫星的功能形态将全面提升，不仅能"看"能"听"，还具备智能运算与决策的"思考"能力，通过语音交互反馈信息。
为推进"天算计划"，刘垚圻团队计划明年发射全尺寸GPU，通过遥感数据采集、通信回传、大模型处理决策，验证闭环决策链。未来将逐步推进多星协同与部署，优化与太空适配的大模型本体。"我们现在解决的超算上天都是单卡、单机柜上天。对比地面，太空算力相当于机柜打散了扔到太空里，未来这么多机柜怎么集聚、新旧怎么更替、接口怎么连，大模型变成了分布式，这种群体大模型的卫星组网后，新卫星怎么学习来保持知识延续，都需要进一步探索。"
