太空算力的新時代來臨了嗎？

隨著生成式 AI應用的快速普及與大型語言模型（LLM）的爆發性成長，全球對算力（Computing Power）的需求快速成長，幾已達到地表資源負荷的極限。進入 2026 年，將資料中心從地表搬向太空（Orbital Data Centers, Space-based Data Centers）已不再是科幻想像，而是科技巨頭與新創企業提出紓解「算力荒」、「能源缺口」及「土地用地」的解決方案：太空資料中心。

地表資源取得愈來愈困難：被迫離地的推動力

資料中心運轉需要消耗大量的電力和水資源，在 2026 年的今天，地表設置資料中心面臨三大無法迴避的瓶頸：

一、電網飽和： 隨著資料中心用電需求向太瓦時（TWh）級別跨越，根據國際能源總署（IEA）的資料，這大約是2024年全球用電量的1.5%，傳統的都市電網已無法承載如此巨大的需求負荷。許多地區因資料中心擴張導致民生電價高漲或電網不穩，電力供應成為限制資料中心及AI應用發展的首要因素。

二、用水量驚人： 地表伺服器需依賴大量冷卻水散熱，根據布魯金斯研究所（Brookings Institution）的資料，一座大型的資料中心每日直接用水量近500萬加侖，這還不包括供電設施所需的間接用水量[2]。在氣候變遷導致水資源稀缺的背景下，環境法規限制與輿論壓力日益沉重。
•    土地取得困難： 設置資料中心的土地需具備電力、水源與光纖連接及基礎設施的廣大平坦土地(Powered Land)，符合條件的土地已被各大雲端供應商（CSP）搶購殆盡，行政審核與周邊居民抗議使開發週期冗長。

太空軌道的先天優勢：理想的運算環境

相較於地表，外太空軌道空間具備發展超大型資料中心的獨特物理環境：

•    豐沛不間斷的太陽能： 在特定的「晨昏太陽同步軌道」（dawn-dusk sun-synchronous orbit, SSO）中，衛星太陽能板可全天候接收不受遮蔽的陽光。太陽的輻射能在太空中沒有大氣損耗，且不受到氣候的影響，太空太陽能板能長時間接受連續不中斷的陽光照射，容量因子（Capacity Factor）比起地表太陽能板高出許多，能提供 24/7 充沛不中斷的電力。

•    真空輻射冷卻效應： 太空的深空真空提供極有效率的冷卻散熱器（約 ─270°C），如同大型輻射散熱板，資料中心可以將運算產生的廢熱以紅外線形式排向宇宙，省去了複雜且耗水的地表冷卻系統。

建構太空算力的挑戰

根據Forbes的報導，每運送1公斤資料中心「建材」(電子設備、模組、元件)到太空軌道需要1,000美金，每頓超過90萬美金，因此把所需的「建材」送入太空並在軌道完成組裝是十分昂貴的。

太空電子設備必須經過抗輻射強化或重型輻射屏蔽，用於阻擋高強度宇宙射線以保護電子設備，而且GPU在太空環境能持續工作多長時間也未經驗證。

真空輻射冷卻效應並不是常態，當在軌的資料中心受到陽光直接照射，溫度會在極冷與極熱兩個極端間循環變化。

太空資料中心還得閃避太空碎片，地面接收站必須在無雲霧遮蔽下才能接收衛星的雷射下鏈資料。

自2020年起，已有7千萬歐元從私人資本市場流入太空資料中心的投資計畫。然而，短期內太空軌道資料中心仍遙不可及，因為將這些設備送入太空的成本仍是重大障礙，而且還必須克服上述的技術挑戰。據ESPI（European Space Policy Institute）的成本模型計算，太空資料中心成功與否將取決於星艦（Starship）的發射成本能否降到1千萬美元以下。
 

封面圖片來源：本文作者以AI生成
參考資料來源：

1.Energy demand from AI, International Energy Agency. https://www.iea.org/reports/energy-and-ai/energy-demand-from-ai 
2. AI, data centers, and water, Brookings Institution. https://www.brookings.edu/articles/ai-data-centers-and-water/
3. How data centres in space sustainably enable the AI revolution, The World Economic Forum. https://www.weforum.org/stories/2026/01/data-centres-space-ai-revolution/ 
4. Elon Musk’s Orbital Data Centers Face Huge Challenges, Forbes. https://www.forbes.com/sites/the-prototype/2026/02/05/elon-musks-orbital-data-centers-face-huge-challenges/ 
5. From data center spas to servers in space: How the energy crunch is reshaping cloud computing, CNBC. https://www.cnbc.com/2025/12/29/future-of-the-cloud-from-spas-to-orbital-space-data-centers.html