當全球為數據中心的能耗與碳排焦頭爛額時,一項發表於《Nature Electronics》的論文《The development of carbon-neutral data centres in space》為我們描繪了一個顛覆性的未來。南洋理工大學的科學家們提出:何不將數據中心送入太空,利用宇宙的無限能源與極致低溫,實現真正的碳中和計算?
教授與課題組介紹
這項研究由Wen教授主導。他在南洋理工大學擔任多個重要職務:協理副校長(研究生教育),阿里巴巴-南洋理工大學總統座教授(計算機科學與工程),研究生院院長。
Wen教授是一位連續創新者,早在2013年就發明並演示了多屏投射技術。這項研究也體現了其團隊的產學研結合特色——他們與紅點智能科技合作,驗證了空間數據中心的碳中和潛力。這家深度科技公司正是由溫教授共同創立,致力於利用人工智慧和數字孿生技術優化數據中心的能源效率。
論文信息
標題:The development of carbon-neutral data centres in space
期刊:《Nature Electronics》
作者:Ablimit Aili, Jihwan Choi, Yew Soon Ong & Yonggang Wen
發表時間:2025年10月27日
太空的天然優勢:取之不盡的能源與終極冷卻
研究團隊認為,太空擁有地球無法比擬的兩大可持續發展特徵:
無限太陽能:在近地軌道上,衛星可以幾乎不間斷地獲取強烈的太陽光,通過高效太陽能電池板,為數據中心運行提供純凈、免費的能源。
宇宙級「冷庫」:浩瀚的深空本身就是一個溫度接近絕對零度(-270.45°C) 的巨型冷源。數據中心運算產生的巨量廢熱,可以被這個天然的「散熱器」自發地、高效地吸收走,實現真正的 「零成本」冷卻。
這兩大優勢的結合,使得在太空中構建真正意義上的「碳中和數據中心」 成為可能。

來源:NTU
兩大框架:從「邊緣計算」到「太空雲」
研究論文不僅提出了概念,更詳細規劃了兩種具體的實施框架:
1.軌道邊緣數據中心:就地處理,極致高效
將AI加速器和處理器直接集成在觀測衛星上。
實現對地球觀測、太空探測等數據的 「在源處理」 。
這意味著衛星只將處理後的有效信息傳回地球,無需傳輸海量原始數據,能減少超過99%的通信負擔,極大地提升了效率。
2.軌道雲數據中心:組建星座,服務全球
構建一個由多顆計算衛星組成的星座,每顆衛星都相當於一個強大的太空伺服器,並配備寬頻互聯鏈路。
這個「太空雲」不僅能服務於太空探索任務,還能為地面用戶提供計算外包服務,將地球上一些高能耗的計算任務「卸載」到太空去執行。
從藍圖到現實:科學評估未來可期
為了證明這一設想的科學性,研究團隊還提出了一套評估這些太空數據中心 「全生命周期碳使用效率」 的方法,為未來的建設與投資提供了關鍵的理論依據。
隨著火箭發射成本的持續下降和太空製造技術的進步,這個「天方夜譚」般的構想正一步步走向現實。或許在不久的將來,我們手機的一次點擊,背後就是一場在浩瀚星海中進行的、完全綠色的計算。









