百万颗卫星进入审查程序：轨道数据中心的电近乎免费，散热却要按公斤计费

作者：周砚

SpaceX 于 1 月 30 日向 FCC 申请部署最多 100 万颗卫星，组成“轨道数据中心系统”；FCC 空间局于 2 月 4 日受理立案（DA 26-113）。在晨昏太阳同步轨道上，太阳能几乎不间断，也不用排队接电网；但芯片耗掉的每一瓦电都变成热，真空里只能靠散热板辐射出去，散热板和太阳能板都要按公斤付费发射。SpaceX 的目标是每吨发射质量 100 千瓦算力，而按空间站散热板的面密度计算，仅散热板就会用完全部重量预算；SEC 问过总质量，招股书回答“仍在细化”。受理并不等于批准，监管和工程两道关都还没过。

SpaceX 于 1 月 30 日向美国联邦通信委员会（FCC）提交申请，要求获批部署最多 100 万颗卫星，组成“轨道数据中心系统”；FCC 空间局 2 月 4 日受理该申请并立案，编号 DA 26-113，公众意见期于 3 月 6 日截止 。受理只是审查程序的起点，并非批准：SpaceX 同时申请豁免近地轨道星座的部署里程碑与保证金义务，并要求不按轮次排队审理频谱，这些请求尚未裁定 。

申请中提到的 100 万颗卫星是监管授权上限，不是订单，也不是排产表。卫星分布在 500 至 2000 公里高度、每层厚约 50 公里的壳层中，倾角包括 30 度和太阳同步两类；星间主要使用激光链路，地面频段只要 18.3—19.3 GHz 和 28.6—29.1 GHz，并明确按“不干扰、不受保护”的方式使用 。

接下来看这笔生意的电费方面。方案选择的是晨昏太阳同步轨道：卫星沿昼夜分界线飞行，太阳能板几乎不会落入地球阴影。SpaceX 首席财务官 Bret Johnsen 在递交 SEC 的访谈中说，那里单块电池的发电量“大约是地面的 5 倍，甚至更多” 。电不需要付费，也不用排队接入电网；SpaceX 招股书的风险因素把业务前提写得很直白：如果核电等进展“缓解基础设施约束”，轨道算力的可行性“可能实质性减弱” 。

但散热才是真正的成本。芯片消耗的每一瓦电最终都会变成热；真空里没有空气也没有水，热只能靠散热板向冷空间辐射出去 。辐射效率随绝对温度的四次方上升，所以散热板温度越高，所需面积就越小。三家给出的散热数据差距很大：Starcloud 白皮书按 20°C、单面受晒计算，净散热为 633 瓦/平方米；SpaceX 假设为 1400 瓦/平方米，按同样发射率折算，大约对应 67°C 的板温；国际空间站现役散热板因为要给人用，冷却液只有 3°C 左右，约为 147 瓦/平方米 。

真正的成本在重量上。SpaceX 的目标是“每吨发射质量 100 千瓦算力”，换算下来 1 千瓦只能占 10 公斤。按 NASA 月面栖息地研究所采用的空间站面密度 14 公斤/平方米计算，即便达到 SpaceX 假设的 1400 瓦/平方米，仅散热板就需要每千瓦 10 公斤，正好用完全部重量预算，芯片、太阳能板和结构件还没算进去 。空间站自己的散热翼更重：6 台、每台 1122.64 公斤，对应 70 千瓦，约合 96 公斤/千瓦 。SEC 在 4 月 24 日的意见函里直接问过功率质量比、总采光面积和在轨组装要求；6 月 12 日定稿的招股书回答的是设计问题：算力星需要“大得多的散热板”，太阳能阵列输出约为 V3 星的 5 倍；但质量数字仍是“继续细化” 。10 月 22 日披露的第三季度 10-Q 干脆没有提到轨道算力。

发射费则是另一项成本。谷歌 Suncatcher 论文按 3600 美元/公斤计算（这是谷歌对猎鹰 9 可复用构型的估算），一颗星链级卫星在五年寿命内的“发射电价”约为 1.47 万美元/千瓦/年；美国 AI 机房电费加上 PUE 是 570—3000 美元/千瓦/年 。谷歌给出的临界点是 200 美元/公斤，按历史学习率推算大约到 2035 年达到 。SpaceX 的 AI1 页面现在标注“75 千瓦/吨”的整机效率，但没有说明这是算力还是发电功率、按几吨计算；如果按算力除以发射吨数来读，比 100 千瓦/吨的目标低四分之一 。

监管和工程这两道关都还没过。监管这关要审查轨道、频谱和那几项豁免；天文学界已经在意见期提交反对意见，Barentine 等人估算单颗卫星可能长达 100 米，且按星座更替速度，大约每 3 分钟就有一颗卫星再入大气层烧毁 。分析师 Tim Farrar 认为这份申请“相当仓促”，更像是服务于 IPO 叙事的工具 。工程这关更硬：SpaceX 总裁 Gwynne Shotwell 在 10 月 20 日电话会上说，2027 年开始飞行 Starmind 算力卫星 ，届时那颗卫星将第一次把“一千瓦轨道算力有多重”变成实测数，而不是假设。

在那之前，轨道上的电确实近乎免费，成本则记在公斤上。

转载说明

本文根据以下公开资料整理，原文及配图出处见下方。

• [S1] Data centres in orbit: the plug is free and the heat is the bill
• [S2] https://docs.fcc.gov/public/attachments/DA-26-113A1.pdf
• [S3] SpaceX files plans for million-satellite orbital data center constellation - SpaceNews
• [S4] SpaceX Files FCC Application for Million-Satellite Orbital Data Center – SatNews
• [S5] SpaceX plan for 1 million orbiting AI data centers could ruin astronomy, scientists say
• 配图 1：来源：The Physical Layer（图片署名见原文） · 图片出处
• 配图 2：来源：spacenews.com（图片署名见原文） · 图片出处
• 配图 3：来源：satnews.com（图片署名见原文） · 图片出处
• 配图 4：来源：satnews.com（图片署名见原文） · 图片出处