当全球为数据中心的能耗与碳排焦头烂额时,一项发表于《Nature Electronics》的论文《The development of carbon-neutral data centres in space》为我们描绘了一个颠覆性的未来。南洋理工大学的科学家们提出:何不将数据中心送入太空,利用宇宙的无限能源与极致低温,实现真正的碳中和计算?
教授与课题组介绍
这项研究由Wen教授主导。他在南洋理工大学担任多个重要职务:协理副校长(研究生教育),阿里巴巴-南洋理工大学总统座教授(计算机科学与工程),研究生院院长。
Wen教授是一位连续创新者,早在2013年就发明并演示了多屏投射技术。这项研究也体现了其团队的产学研结合特色——他们与红点智能科技合作,验证了空间数据中心的碳中和潜力。这家深度科技公司正是由温教授共同创立,致力于利用人工智能和数字孪生技术优化数据中心的能源效率。
论文信息
标题:The development of carbon-neutral data centres in space
期刊:《Nature Electronics》
作者:Ablimit Aili, Jihwan Choi, Yew Soon Ong & Yonggang Wen
发表时间:2025年10月27日
太空的天然优势:取之不尽的能源与终极冷却
研究团队认为,太空拥有地球无法比拟的两大可持续发展特征:
无限太阳能:在近地轨道上,卫星可以几乎不间断地获取强烈的太阳光,通过高效太阳能电池板,为数据中心运行提供纯净、免费的能源。
宇宙级“冷库”:浩瀚的深空本身就是一个温度接近绝对零度(-270.45°C) 的巨型冷源。数据中心运算产生的巨量废热,可以被这个天然的“散热器”自发地、高效地吸收走,实现真正的 “零成本”冷却。
这两大优势的结合,使得在太空中构建真正意义上的“碳中和数据中心” 成为可能。

来源:NTU
两大框架:从“边缘计算”到“太空云”
研究论文不仅提出了概念,更详细规划了两种具体的实施框架:
1.轨道边缘数据中心:就地处理,极致高效
将AI加速器和处理器直接集成在观测卫星上。
实现对地球观测、太空探测等数据的 “在源处理” 。
这意味着卫星只将处理后的有效信息传回地球,无需传输海量原始数据,能减少超过99%的通信负担,极大地提升了效率。
2.轨道云数据中心:组建星座,服务全球
构建一个由多颗计算卫星组成的星座,每颗卫星都相当于一个强大的太空服务器,并配备宽带互联链路。
这个“太空云”不仅能服务于太空探索任务,还能为地面用户提供计算外包服务,将地球上一些高能耗的计算任务“卸载”到太空去执行。
从蓝图到现实:科学评估未来可期
为了证明这一设想的科学性,研究团队还提出了一套评估这些太空数据中心 “全生命周期碳使用效率” 的方法,为未来的建设与投资提供了关键的理论依据。
随着火箭发射成本的持续下降和太空制造技术的进步,这个“天方夜谭”般的构想正一步步走向现实。或许在不久的将来,我们手机的一次点击,背后就是一场在浩瀚星海中进行的、完全绿色的计算。









