Google「陽光捕手計劃」：打造太空AI資料中心的新世代能源革命

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科技產業資訊室 (iKnow) - 黃松勳發表於 2025年11月7日

圖、Google「陽光捕手計劃」：打造太空AI資料中心的新世代能源革命

隨著全球人工智慧運算需求激增，地面資料中心的能源消耗問題愈加嚴重。電力不足已成為AI產業的主要瓶頸，微軟甚至因能源限制延後伺服器上線。為解決這一結構性難題，Google推出名為「陽光捕手計劃」(Project Suncatcher)的太空級AI資料中心構想。此計畫將利用太陽能驅動的低軌衛星網絡，在地球軌道上建構分散式AI運算平台，期望藉由太空中近乎無限的太陽能，實現永續的AI運算能力，減少地球能源負載與碳排放。

根據Google研究團隊說明，Suncatcher衛星將部署於「晨昏型太陽同步軌道」（dawn-dusk sun-synchronous orbit），該軌道沿日夜分界線運行，使衛星幾乎可全天候接受陽光照射。此設計可使太空太陽能板的發電效率達地面系統的八倍，並大幅減少電池儲能需求。Google強調，太空是AI運算的未來能源基地，藉此不僅可確保穩定供電，也能避免地球上因AI耗能導致的電價上升與環境負擔。

事實上，Google並非唯一追逐太空雲端的企業。2025年11月2日，美國新創公司Starcloud成功發射「Starcloud-1」衛星，首度將NVIDIA H100 GPU 帶入地球軌道，開啟「在軌運算」（Orbital Computing）新時代。這顆僅60公斤的衛星卻擁有80GB記憶體與強大AI處理能力，可在太空即時分析合成孔徑雷達資料，僅回傳數據結果，將數百GB影像壓縮成1KB報告。Starcloud藉此證明，太空資料中心不再只是概念，而是具備實用價值的技術實驗。

Starcloud的構想，正是對地球能源壓力的反思。全球資料中心預計2030年耗電量將逼近整個日本，而冷卻水需求更驚人。Starcloud提出以太空太陽能與低溫真空環境實現零排碳運算的方案。NVIDIA永續發展部門指出，太空資料中心可將碳排放量降低數個數量級，為AI產業提供新的能源出路。

回到Google的Suncatcher計畫，Suncatcher的核心在於Google自研的Tensor Processing Unit（TPU）人工智慧晶片。這些晶片將被安裝於衛星中，透過自由空間光學通訊（Free-Space Optical Communication, FSO）彼此連結，形成高頻寬、低延遲的太空AI運算網絡。衛星之間距離僅數百公尺，能支援達數十Tbps的資料交換速率。Google已在實驗室中成功驗證雙向800 Gbps的光學傳輸，為太空分散式機器學習奠定技術基礎。

太空環境中的輻射對半導體構成巨大挑戰。Google特別針對Trillium TPU晶片進行輻射容忍測試，結果顯示其在模擬五年任務期的輻射劑量下仍能穩定運作。此成果意味著Google已初步具備在太空長期運作AI晶片的條件，也顯示其半導體設計在耐輻射性與穩定性上的突破，為後續的太空AI應用鋪路。

根據Google的時程規劃，首階段原型任務將於2027年展開，並與衛星公司Planet Labs合作，發射兩顆搭載TPU的原型衛星進行在軌測試。這次任務將驗證太空環境下TPU效能、光學通訊穩定性及能源管理系統表現。若測試順利，Google將推進下一階段建構更大規模的衛星星座，逐步邁向可商轉的太空AI運算平台。

目前，太空運算的主要挑戰之一在於發射與維運成本。然而Google的內部研究顯示，隨著低軌衛星發射費用不斷下降，預計至2035年成本可低於每公斤200美元。屆時，太空資料中心的能源成本將有望與地面設施持平，使太空AI成為具經濟競爭力的選項。此一趨勢可能重塑全球資料中心產業結構，推動能源轉型與太空產業的深度融合。

儘管前景光明，Suncatcher仍面臨諸多挑戰：包括衛星熱能散逸設計、軌道碰撞風險、地面通訊鏈接穩定性，以及太空垃圾管理等問題。若能成功克服這些工程難題，Google將不僅開啟太空AI的新時代，也可能引發產業界對太空基礎設施的投資熱潮，進一步推動光學通訊、能源技術與衛星製造的創新。

從Google的Project Suncatcher到Starcloud的實際試飛，太空AI資料中心的概念正迅速從科幻走向現實。它結合再生能源、太空科技與人工智慧，展現出AI基礎設施邁向永續與無邊界的未來。若計畫成功，未來的AI不再侷限於地球上的雲端，而將在軌道間的光芒中運行，開啟屬於太空時代的智慧革命。(1412字；圖1)

參考資料：
Google exploring putting AI data centers in space — Project Suncatcher wants to harness in-orbit solar power to scale AI compute. Tom’s Hardware, 2025/11/5
Google Launches Orbital AI Data Centers: How This Will Change the Future. 112.ua, 2025/11/5
Google has a ‘moonshot’ plan for AI data centers in space. The Verge, 2025/11/5
Google’s Project Suncatcher: A Space-Based AI Computing with Solar Satellites and TPUs. H2S Media, 2025/11/5
Google’s Project Suncatcher aims to build orbital AI data centers powered by sunlight. Interesting Engineering, 2025/11/4
NVIDIA H100叩響軌道運算序鐘，Starcloud雄心打造太空數據中心。Iknow，2025/11/5

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