Google的Project Suncatcher原型卫星将进入轨道进行AI芯片测试

Project Suncatcher的首颗原型卫星，Google的研究月球计划，旨在探索太空是否能够容纳可扩展的机器学习基础设施，计划搭乘SpaceX的Transporter-18共享运载任务发射，携带公司的张量处理单元（TPU），根据2026年9月24日在The Keyword发布的文章。该任务与卫星运营商Planet合作开发，旨在收集在轨数据，了解TPU在太空飞行的物理应力以及辐射和热极端条件下的表现。Google表示将在发布后一周内将首批TPU送入轨道。

此更新由Google智能范式高级总监Travis Beals撰写，并伴随一系列新视频，视频中Project Suncatcher团队讨论了他们希望学习的内容以及面临的工程难题。Beals将此次首次发射描述为更长期计划中的一步有意举措：旨在了解哪些方案可行，识别故障点，并将发现应用于未来任务。

硬件耐受性与辐射测试

火箭进入近地轨道的过程约持续10分钟，在此期间，飞行器会经历强烈的振动以及最高达10倍重力的持续加速度载荷。诸如TPU芯片等单个组件可能承受50至100倍重力的力量。为做好准备，团队在三个轴向上对卫星进行强烈振动测试，以模拟火箭发射的频率。Beals写道，此类测试往往难以如预期进行，团队对硬件能够承受这些力量感到惊喜。

一旦芯片离开地球大气层，辐射就会成为另一项挑战，太阳事件和宇宙射线可能损坏电子器件。团队在加州大学戴维斯分校Crocker核实验室的质子束设施中，在运行AI工作负载的同时测试TPU，监测比特翻转等错误对工作负载的影响。Google报告称，初步结果显示其Trillium TPU能够承受超过五年太空任务期间所受的总电离剂量的辐射。

真空中的散热

该文章将轨道数据中心的散热描述为一项关键的研究挑战。TPU在小面积内产生大量热量，必须安全散发，否则芯片会过热。太空中没有气流，在真空中热量只能通过散热器散发，这需要完全不同的电子散热方式。Beals写道，团队正在探索多种方案，包括热管与散热器的组合，并已在模拟太空热环境和真空环境的热真空舱中测试该技术。轨道飞行将展示新TPU散热系统的表现，随着团队获取更多经验，设计将进一步优化。

2025年11月宣布

Google 在2025年11月4日推出了Project Suncatcher，并配合一篇预印本论文，阐述其卫星星座设计、控制和通信的方法，以及对Google TPU辐射测试的初步经验。公司当时表示，下一步将与Planet合作进行学习任务，计划在2027年初前发射两颗原型卫星。

Planet在其公告中表示，它将为该计划构建并运营先进的太空平台，并为Google部署两颗原型卫星，目标在2027年初发射。该任务旨在测试Google TPU在太空中的可行性和性能，以及两艘飞行器能够通过高带宽交叉链路通信同步飞行的能力。Planet称该计划与其Owl任务的技术发展路线图相一致，共用相同的卫星总线。

一篇配套的Google Research文章，同样日期为2025年11月4日，阐述了所提议的系统：由网络化卫星组成的星座，可能在黎明至黄昏的太阳同步低地球轨道运行，旨在最大化太阳能收集并减少对重型机载电池的需求。Google表示，在合适的轨道上，太阳能板的产能可比地面高出至多八倍。

研究人员写道，要实现与地面数据中心相当的性能，需要支持数十太比特每秒的卫星间链路，他们的台式演示装置使用单一收发器对实现了双向800 Gbps（总计1.6 Tbps）的传输。研究人员还对一个示例性的81颗卫星星座进行了建模，平均簇高度为650公里，簇半径为1公里，最近邻距离在约100至200米之间波动。模型显示，仅需适度的站位保持机动即可维持该星座的稳定。

团队还报告称，在 67 MeV 质子束中对 Trillium（Google 的 v6e 云 TPU）进行了辐射测试。高带宽存储器子系统被描述为最敏感的部件，仅在累计剂量达到 2 krad(Si)——约为预期受屏蔽的五年任务剂量 750 rad(Si) 的三倍——后才出现异常，并且在单颗芯片最高测试剂量 15 krad(Si) 下，未出现因总离子化剂量导致的硬故障。关于经济性，Google 对历史和预测的发射价格进行的分析表明，至 2030 年代中期，发射成本可能降至每公斤 200 美元以下；在此水平上，文章认为，太空数据中心的发射和运营成本在每千瓦年基础上大致可与等效陆地数据中心的报告能源成本相当。

激光链路与 2027 年里程碑

未来的卫星设计将在轨道集群中携带数十颗 TPU 芯片，而要维持处理 AI 工作负载所需的带宽，每颗卫星必须同时了解自身位置以及相对于邻近卫星的位置。为此，卫星将通过激光进行通信。Beals 写道，该技术已在太空中存在，但大多数最先进的系统针对的是跨大距离的低带宽，而 Project Suncatcher 的激光则需要在极短距离内实现极高带宽。维持这些连接，他指出，需要在运动中的卫星之间实现极其精确的指向。Google 计划在 2027 年进行该项测试，当时将有两颗卫星进入轨道。