StarCloud联创兼CEO菲利普·约翰斯顿。图片经由AI处理
文丨博阳
编辑丨徐青阳
“如果发射成本降到每公斤500美元以下,那么把数据中心建在太空,就会比建在地面便宜得多。”
这是太空计算初创公司StarCloud CEO兼联合创始人菲利普·约翰斯顿(Philip Johnston)在接受科技播客《Sourcery》主持人莫莉·奥谢(Molly O’Shea)专访中反复强调的一个数字。
按照他的测算,太空数据中心可以省去地面项目的土地审批、储能和备用电源支出,太阳能板的单位面积发电量也约为地面的8倍。发射成本,是这笔账中最关键的变量。
这套部署计划离不开SpaceX。StarCloud已经使用猎鹰9号发射卫星,还采购了SpaceX的星间激光通信终端,并希望借助星舰的大运力实现卫星批量部署。两家公司目前是商业合作伙伴,但SpaceX也在推进自己的太空数据中心计划。
未来,StarCloud既要依靠SpaceX降低发射成本,也可能与其争夺太空算力市场。
约翰斯顿对公司的发展速度颇为自信。StarCloud从成立到首颗卫星入轨只用了21个月。谈及第一颗卫星的制造成本,他说:“大型承包商给出的报价是7500万至1亿美元,我们最终只花了约250万美元。”
2025年11月发射的StarCloud 1搭载了英伟达H100 GPU。如今,StarCloud 2正在组装,计划于2027年1月发射,功率将达到前一代的约100倍。StarCloud 3也已完成结构设计,目标是在一次SpaceX星舰发射任务中部署最多50颗卫星。
约翰斯顿还给出了更大胆的预测。在谈到SpaceX未来发展时,他表示:“如果一切按计划推进,未来10年SpaceX的估值可能超过100万亿美元。”当被问及特斯拉是否会与SpaceX合并时,他回答:“这不是一个大胆预测,这就是事实。SpaceX会收购特斯拉。”
StarCloud目前已累计融资4.5亿美元,最新一轮2.5亿美元融资由Manhattan West领投,英伟达、思科投资部门、Benchmark和EQT参与,公司估值达到23亿美元。它还向美国联邦通信委员会申请部署8.8万颗卫星,提出建设约20GW轨道计算能力的目标。
不过,太空数据中心的经济性并没有形成共识。
谷歌数据中心能源主管阿曼达·彼得森·科里奥(Amanda Peterson Corio)近日在WTF峰会上直言,将计算硬件送入轨道的成本可能高达地面建设的100倍。
“让我们先探索所有地面选项,再走向太空。”她说。
谷歌数据中心能源主管阿曼达·彼得森·科里奥
值得注意的是,谷歌自己也在推进太空计算研究。其Suncatcher项目正与卫星影像公司Planet Labs合作,探索在轨道上建设更大规模的数据中心集群。谷歌已经向太空发射搭载自研TPU芯片的服务器原型,并于近日宣布,首批在轨TPU已经完成了首次AI工作负载,生成了一首俳句。
谷歌研究人员此前还在论文中估算,只有当发射成本降至每公斤200美元或更低时,太空计算的单位功率成本才可能接近地面水平,时间窗口或在2035年前后。阿曼达并未否定这项技术的长期价值,称其“非常引人入胜”,但强调这“不是明天就会发生的事”。
这确实不是明天就能发生的事。目前Google 太空算力研究采用的 Falcon 9 可回收配置基准入轨费用约 3,600 美元/公斤。2026 年SpaceX 拼单发射的价格约 7,000 美元/公斤。
一边是StarCloud押注发射成本下降,试图尽快把轨道算力做成规模化业务。另一边是谷歌在实际测试相关技术的同时,提醒行业太空部署仍面临高昂成本和维护难题。两家公司都在探索同一个方向,对商业化时间表和成本门槛却给出了不同判断。
以下为约翰斯顿接受科技播客《Sourcery》主持人莫莉·奥谢专访全文精炼版:
01 成立21个月首颗卫星入轨
问:StarCloud 1于2025年11月发射,搭载了首批英伟达H100 GPU。目前这颗卫星运行情况如何?
约翰斯顿:StarCloud 1已经成功进入轨道,我们可以实时追踪它的位置。这颗卫星搭载了首批英伟达H100 GPU,以每小时约1.7万英里的速度运行,绕地球一周约需90分钟。卫星在地面上的可视范围会随着轨道运行不断变化。只要地面站处于卫星的可视范围内,就可以与它建立通信。
问:StarCloud 2和StarCloud 3目前分别处于什么阶段?
约翰斯顿:StarCloud 2已经进入主要组装阶段。卫星顶部配备了两台激光器,并采用大型可展开结构,完全展开后的翼展达到36.6米。这套结构刚刚通过振动测试。StarCloud 3的结构模型也已经完成。
问:StarCloud从成立到首颗卫星入轨只用了21个月。这一速度在行业内处于什么水平?
约翰斯顿:这创造了一项纪录。此前,行业内类似项目最快也用了大约四年。StarCloud能够在21个月内完成从成立到卫星入轨,离不开团队的研发和制造能力。团队中的许多成员都亲自参与了卫星的设计和建造。
问:StarCloud为什么选择在西雅图地区设立研发和制造基地?
约翰斯顿:过去几年发射的卫星中,按质量计算,约90%是在华盛顿州雷德蒙德设计、制造和测试的。这里实际上是美国重要的卫星产业聚集地。
StarCloud成立初期,我和其他合伙人曾在埃尔塞贡寻找航天人才。我们在LinkedIn上搜索航天器热工程师时发现,相关人才主要集中在雷德蒙德、贝尔维尤和西雅图一带,因此决定将公司迁到这里。
目前,StarCloud约一半员工有SpaceX工作经历,另一半来自大型云计算企业。与此同时,AWS和微软Azure的数据中心业务也集中在这一地区。对于一家专注于太空数据中心的公司来说,这里同时具备卫星制造、航天工程和云计算产业的人才与资源优势。
02 太空数据中心的工程难题
问:StarCloud如何解决太空数据中心散热问题?
约翰斯顿:我们的目标是尽可能高效地散发设备产生的每一瓦热量。这需要重新设计散热系统,同时借鉴地面数据中心已经成熟的液冷技术。
2025年,液冷成为数据中心行业的重要发展方向。随着计算密度不断提高,传统风冷已经难以满足下一代数据中心的散热需求。StarCloud也在采用类似技术,以支持太空环境中的高密度计算。
问:太空辐射可能影响GPU和其他计算芯片的可靠性,这会如何影响你们的商业模式?
约翰斯顿:目前,我们投入大量精力研究辐射屏蔽,并在不同类型的粒子加速器环境中测试芯片,确保它们能够承受太空辐射。
原因很简单,芯片是整个系统中成本最高的组成部分。如果芯片在太空中的故障率比地面高出10%至20%,整个项目的经济性就可能被破坏。
卫星发射入轨后,我们无法像地面数据中心那样随时接触和维修设备。因此,设计阶段必须考虑冗余。例如,水泵等关键系统需要配置备用设备,太阳能电池板则会随着使用时间增长逐渐衰减,所以必须在初始设计中预留额外容量。
芯片可靠性也需要通过前期测试来保障。大多数芯片故障集中在使用初期,业内将这一现象称为“早期失效”(Infant Mortality)。如果能够在发射前通过更严格的老化测试筛除早期故障芯片,就能降低它们进入轨道后的失效风险。
以StarCloud 2为例,我们安排了为期三个月的老化测试,让芯片在高负载、高温条件下持续运行,尽早发现潜在故障。如果芯片能够在满功率状态下持续运行三个月并通过测试,后续发生故障的概率就会显著降低。
问:StarCloud 1已经在轨道上运行了多颗计算芯片,包括英伟达H100。这些芯片目前承担哪些任务?
约翰斯顿:StarCloud 1搭载了三颗英伟达芯片、两颗ARM芯片,以及AMD的部分CPU。
在早期测试阶段,我们运行了一些具有代表性的AI工作负载,包括训练安德烈·卡帕西(Andrej Karpathy)的nanoGPT模型,以及运行早期版本的Gemini模型。
目前,这些芯片已经开始为政府客户执行实际计算任务,不过整体仍处于测试阶段,涉及卫星图像推理、合成孔径雷达(SAR)数据分析和高光谱数据处理等。
其中一个重要应用是军事卫星数据处理。政府拥有大量军用卫星,这些卫星每天都会采集图像和其他类型的数据。如果所有数据都必须先传回地面,再进行分析,处理效率就会受到限制。
StarCloud的卫星配备了多个光学通信终端,可以实时接收其他卫星发送的数据。我们在轨道上运行推理模型,直接分析图像和其他观测数据,再将处理结果传回地面。
这样,地面接收到的就不必是大量原始图像,而可以是经过分析的关键信息。例如,系统识别出目标船只后,可以直接下传其坐标,将原本需要数小时甚至数天才能获得的分析结果缩短到几分钟。
03 每公斤500美元的商业门槛
问:你们一方面要降低卫星制造成本和发射成本,另一方面还要证明轨道数据中心相比地面数据中心具有成本优势。能否具体拆解两者之间的成本差异?
约翰斯顿:整个商业模式实际上取决于发射成本。如果发射价格能够降至每公斤500美元左右,那么在太空建设数据中心就可能比在地面更划算。
以地面太阳能数据中心作为参照:太阳能是目前地面数据中心最便宜的能源来源之一,其主要成本包括三部分:土地及相关许可、电池储能和备用电源,以及太阳能电池板。
在太空,这些成本结构会发生变化。
首先,太空数据中心不需要购买土地,也不需要取得土地使用许可。其次,卫星可以持续获得太阳能,因此不需要像地面数据中心那样配置大规模电池储能和备用电源。此外,太空中的太阳能电池板发电效率更高,同样面积的太阳能板产生的能量约为地面的8倍,因此所需的太阳能电池板面积可以大幅减少。
这些因素能够抵消太空数据中心的额外成本,而最大的额外支出就是发射费用。按照我们的测算,当发射成本降至每公斤500美元左右时,太空数据中心的经济性就可能超过地面方案。
目前,猎鹰9号的发射成本约为每公斤5000美元。星舰的设计目标则是将SpaceX内部发射成本降至每公斤20至40美元。只要SpaceX能够逐步实现这一成本目标,并以具有竞争力的价格向我们提供发射服务,整个商业模式就有望成立。
以猎鹰9号为例,SpaceX目前向客户收取的价格约为边际发射成本的2至3倍。从这一价格模式看,未来发射成本下降后,轨道数据中心具备实现经济性的可能。
问:目前,轨道数据中心的主要客户还是卫星运营商和政府机构。你认为这项技术什么时候能够扩展到其他行业,成为更广泛的商业基础设施?
约翰斯顿:这主要取决于发射成本。目前,我们已经能够围绕现有发射价格开展业务,但如果要在能源和基础设施成本上与地面数据中心竞争,发射成本必须进一步降至每公斤500美元或以下。
我预计,星舰将在未来一年左右实现更进一步的可重复使用,至少有望实现上面级的捕获回收。实现完整的重复飞行可能还需要更长时间。从2028年开始,SpaceX有望向商业客户出售星舰的发射运力。
与此同时,我们也在准备其他发射方案。目前已经预订了多种运载火箭的发射服务,不仅包括猎鹰9号,还包括其他商业火箭。我们此前已经公布了与Stoke Space和Firefly Aerospace的合作,后续还会公布更多发射合作项目。
问:StarCloud已经筹集了4.5亿美元,这笔资金将如何使用?
约翰斯顿:目前发射资源非常紧张,尤其是从2028年、2029年开始。因此,我们会把一部分资金用于提前预订发射窗口。其他资金将用于新园区的装修、招聘、采购材料以及其他运营支出。公司目前每月的利息收入约为100万美元,不过随着制造和发射计划推进,资金很快就会开始大量投入使用。
04 从卫星计算走向规模化部署
问:地面数据中心正在向1GW甚至5GW规模扩张。太空数据中心能够达到什么规模?
约翰斯顿:地面超大型数据中心通常用于训练大型模型。这类任务需要高度互联的计算集群,以便大量GPU能够高速交换数据。
太空数据中心在相当长一段时间内可能不会采用卫星之间直接对接的方式。因此,我们现阶段更关注推理任务,包括编码代理、企业后台业务代理以及ChatGPT一类的用户查询。
我们的部署路线是通过多次发射逐步扩大计算规模。以目前规划的单颗卫星为例,其功率约为200千瓦。每次星舰发射最多可以部署50颗,相当于一次增加近10兆瓦的计算能力。
我们已经向美国联邦通信委员会(FCC)提交了部署8.8万颗卫星的星座申请。这只是第一阶段的规划。按照这一方案,我们希望最终部署约20GW的轨道计算能力。
从长期来看,我们认为晨昏太阳同步轨道能够容纳约10TW的计算设施,相当于美国整个电网总发电能力的约20倍。
如果这一轨道的部署空间逐渐用尽,我们还可以向其他轨道扩展,包括顺月轨道、中地球轨道(MEO)、地球同步轨道(GEO)之外的空间,以及拉格朗日点。太空能够提供远超地球表面的部署空间。未来如果需要进一步扩大计算规模,轨道数据中心将成为一个重要选择。
问:如果未来太空部署了如此大规模的太阳能电池板,会不会遮挡阳光,影响地球接收太阳辐射?
约翰斯顿:不会。即使未来部署大型结构,也不会在地球表面形成阴影。这是因为我们的卫星主要运行在极地轨道上。它们沿着地球南北极方向飞行,而地球则围绕自身轴线自转。通过这样的轨道设计,卫星不会在地球与太阳之间形成持续遮挡,也不会在地球表面投下阴影。
即使未来StarCloud 3等大型结构展开,单个结构的面积达到约4平方公里,也不会因此影响地球接收阳光。
问:StarCloud 3将采用多大的可展开结构?未来的制造和测试场地需要做哪些准备?
约翰斯顿:StarCloud 3将采用大型可展开结构,展开尺寸约400英尺(约122米),因此我们需要更大的场地进行制造和测试。此外,如果未来要扩大卫星星座规模,现有设施也无法满足生产需求。
我们正在建设一个新的制造园区。中间这栋厂房计划于11月投入使用,明年2月还将接管第三栋建筑。这些空间将用于扩大StarCloud 3的生产能力。
问:你们预计每天能生产多少颗卫星?
约翰斯顿:按照目前的设备配置,目标是每周生产100颗左右。整个园区有三个主要区域,可用于改造的制造面积约10万平方英尺(约9290平方米)。我们还计划将生产流程改造成类似汽车工厂的流水线。StarCloud 3的底盘沿着生产线移动,其他组件依次安装,最终形成完整的卫星。
05 振动测试与卫星安全
问:为何StarCloud 2需要接受振动测试?
约翰斯顿: 我们需要模拟火箭发射时的振动环境。SpaceX允许我们搭乘有多个客户的火箭发射,但要求确保两件事:第一,卫星在发射过程中不会有任何部件脱落;第二,卫星不能在特定频率上发生共振,否则可能影响火箭上的其他载荷。
振动台会模拟卫星在发射过程中可能经历的不同频率和振幅。此外,我们还要进行冲击测试,确认部件不会脱落,也不会在不允许的频率上发生共振。
问:每次测试持续多久?
约翰斯顿:这取决于测试类型。火箭发射过程大约持续七分钟,但振动测试不需要完全模拟这么长时间。大多数测试只持续几分钟,其中随机振动测试时间稍长,冲击测试则比较短。
问:振动台测试中出现过最严重的情况是什么?
约翰斯顿:振动台本身相当安全。真正需要担心的是被测设备发生故障,甚至爆炸。
例如,StarCloud 2底部装有推进系统的氙气储罐。如果储罐发生爆炸,威力大约相当于半枚手榴弹。因此,测试这类部件时,所有人都必须撤离大楼。我们会把整颗卫星放到振动台上进行测试。
这台设备有两个测试轴,电磁驱动机构可以翻转,从不同方向对卫星施加振动。涉及推进剂储罐的测试尤其需要严格控制安全风险,测试期间所有人员都要离开大楼。
问:如果要将一颗卫星或某个硬件组件送入太空,验证它是否符合猎鹰9号或星舰的发射要求,需要经过哪些流程?
约翰斯顿:预订发射服务只需要刷信用卡,但这只是整个流程的开始。之后还要完成一系列工作,包括监管审批。我们需要向美国联邦通信委员会(FCC)申请使用轨道和无线电频谱,还必须制定卫星脱轨方案。
SpaceX也有一系列发射要求,核心是确保我们的航天器不会影响火箭上的其他载荷。例如,搭乘拼车任务时,SpaceX必须确认卫星不会在发射过程中发生剧烈振动,也不会有部件脱落,危及其他航天器。
如果预订整枚猎鹰9号,相关要求相对宽松,因为不需要考虑对同一枚火箭上其他客户载荷的影响。
问:随着卫星成为国家安全领域的重要资产,如果有人试图击落太空数据中心,或者通过其他方式接近、干扰卫星,你们如何考虑安全问题?
约翰斯顿:这是我们经常考虑的问题。实际上,击落一颗卫星比摧毁弗吉尼亚州的一座地面数据中心困难得多。卫星以每小时约1.7万英里的速度飞行,要以这样的速度准确瞄准并实施动能打击,非常困难。
至于物理接近,太空中接近卫星的物体相对容易被发现。尺寸超过一英寸立方体的物体也可以被追踪。因此,如果有人试图接近或干扰卫星,公司有望及时发现。
06 从太空数据中心到星际探索
问:你们还参与创建了费米探索任务(Fermi Exploration Mission)。这项任务的目标是什么?它与StarCloud的业务有什么联系?
约翰斯顿:我和合伙人共同创建了一个非营利组织,希望将首艘航天器送往距离地球最近的恒星系统——半人马座阿尔法星(Alpha Centauri),距离约4光年。
StarCloud 1的研发经历让我们意识到,建造和发射航天器的成本可能远低于传统估算。以StarCloud 1为例,一家主承包商给出的报价是7500万至1亿美元,而我们实际花费约250万美元就完成了项目。
这让我们开始思考,能否利用现有技术,以更低成本完成星际探测任务。
我们与麻省理工学院的物理AI实验室合作进行了轨道分析,找到了一条可行的飞行路径。按照目前的方案,整个任务预计只需1000万至1500万美元,而且不依赖尚未实现的新技术。
航天器将使用太阳能供电的霍尔效应离子推进器。它会在约五年时间里不断向太阳方向螺旋飞行;抵达近日点,也就是距离太阳最近的位置后,再持续约五年点火推进器,通过一系列不断扩大的椭圆轨道加速。最后一次点火后,航天器将沿预定方向飞向星际空间。
这项任务的特殊之处在于,航天器不会直接飞向半人马座阿尔法星目前所在的位置。由于恒星本身也在运动,按照我们的轨迹分析,双方预计约8万年后才可能相遇。
我们希望成为第一个将航天器送上前往另一颗恒星旅程的团队,也可能是最后一个抵达的团队。未来50年、100年,甚至1000年,推进技术都可能取得更大进步。我们希望届时有更先进的航天器超越我们,最终抵达目的地。
如果一切顺利,等我们的航天器抵达时,那里甚至可能已经有一个建立了1.5万年的殖民地。我们希望未来的人类能够找到这艘航天器,将它作为早期星际探索的历史见证。
从更长远的角度看,利用现有技术,人类定居整个银河系可能需要约500万至1000万年。从银河系扩展到距离最近的仙女座星系,可能还需要约10亿年;进一步扩展到由约50个星系组成的本星系群,则可能需要约50亿年。
问:这项任务还涉及一个更大的问题:费米悖论。为什么人类至今没有发现其他智慧生命或外星文明的明确证据?
约翰斯顿:费米悖论提出了一个问题:如果宇宙中存在大量智慧生命,为什么我们至今没有发现它们?为什么地球没有成为某个银河系文明体系的一部分?
银河系已经存在超过100亿年,拥有数量庞大的行星。如果其他恒星系统中曾经出现过智慧生命,那么按照我们的估算,即使只使用今天的技术,定居整个银河系也可能只需要500万至1000万年。与银河系的年龄相比,这段时间非常短暂。
因此,我们至今没有发现更多智慧生命存在的证据,确实值得思考。我认为可能存在两种解释:
第一,人类可能极其罕见,甚至是银河系乃至本星系群中第一个发展到当前复杂程度的智慧物种。我并不排斥这种可能性。如果人类能够成为第一个定居银河系的文明,这将是一项巨大的成就。
第二,智慧生命可能很难长期延续。银河系中或许曾经存在过许多其他智慧文明,但它们最终都没有存续下来。
无论哪种解释,都值得我们进一步探索。费米探索任务的意义之一,就是让更多人思考人类在银河系中的位置,以及智慧生命存在和延续的可能性。
问:你此前多次分享过一些颇具争议的市场判断。这次有什么最新的预测?
约翰斯顿:我每次谈到这个话题,似乎都会惹来一些争议。上次我曾建议投资者买入SpaceX股票,后来埃隆·马斯克还转发了相关内容。当然,我认为当时的判断是正确的。这次我想继续谈SpaceX。我认为,如果一切按计划推进,未来10年SpaceX的估值有可能超过100万亿美元。马斯克此前也曾提出过类似目标。
问:100万亿美元的估值将由哪些业务支撑?你认为主要增长动力是什么?
约翰斯顿:特斯拉Optimus人形机器人将是重要组成部分。
一旦Optimus开始参与自身生产线的建设和新一代机器人的制造,生产效率就可能出现指数级提升。这种增长模式类似于AI领域的递归式自我改进,只不过发生在物理制造领域。Optimus如果能够大规模投入工厂,将有机会改变整个制造业的生产效率。
问:你认为特斯拉和SpaceX最终会合并吗?这是否会进一步提升SpaceX的估值?
约翰斯顿:这不是一个预测,而是我认为最终会发生的事情:SpaceX将收购特斯拉。
不过,交易可能需要等待相关股票解禁。如果现在进行收购,可能引发市场对交易价格是否公平的质疑。因此,在合并完成之前,相关业务和交易安排可能不会有太多公开消息。
我预计,未来一年有关Optimus的重大消息也可能相对有限,直到合并完成后,市场才会看到更多进展。
问:StarCloud目前有多少名员工?团队规模接下来会如何变化?
约翰斯顿:目前有30人,其中只有两人不从事工程工作。到今年年底,团队预计扩大到约50人,明年年底可能达到100人。不过,我们会有意识地保持团队精简,集中招聘优秀的工程人才。
目前团队里大多数人都是工程师。我们要求工程师亲自参与卫星制造,而不只是坐在办公室里做设计。他们大约一半时间在楼上使用CAD软件设计,另一半时间则在这里接线、组装和测试设备。
问:未来12个月,你最期待什么?
约翰斯顿:最期待StarCloud 2发射。计划是在明年1月进行。这次发射将是一次重要验证,能够检验散热器以及卫星内部其他系统的实际表现。
特约编译金鹿对本文亦有贡献