Google 在 2026 年 9 月 24 日宣布,「Project Suncatcher」太空 AI 資料中心計畫的首顆原型衛星將於 10 月 1 日升空,衛星上搭載 Google 自研的 AI 晶片 TPU(張量處理器),要測試 AI 硬體在宇宙環境中的真實表現。這顆衛星將以 SpaceX Falcon 9 火箭的「Transporter 18」共乘任務發射,日本時間預定在 10 月 2 日凌晨 3 時 18 分升空。
Project Suncatcher 首顆 TPU 衛星 10 月 1 日升空
Project Suncatcher 是 Google 於 2025 年 11 月提出的長期研究計畫,目標是探索太空有沒有一天能承載可擴展的機器學習基礎設施。低地球軌道上的衛星幾乎能不間斷地接收陽光,太陽能發電量最高可達地面的 8 倍,只要能把多顆衛星串聯成群,就有機會以更低成本運作大規模 AI 資料中心。在地面 AI 資料中心因龐大用電、用水與地方反對聲浪而備受爭議之際,Google 這項佈局也被視為對 Elon Musk 太空資料中心規劃的回應。
為什麼要把 AI 搬上太空
AI 模型的訓練與推理需要大量電力,地面資料中心的耗電量動輒相當於一座城市,冷卻系統還需要消耗大量水源,讓不少地區居民反對新建案。太空環境的誘因很直接:軌道上幾乎隨時有陽光,太陽能發電量是地面的數倍,不必與其他產業搶電網容量,也沒有散熱用水的問題。
這個想法並非 Google 獨有。Elon Musk 與 Jeff Bezos 都曾提出軌道資料中心的構想,SpaceX 更在今年的首次公開發行招股書中把太空 AI 基礎設施列入發展藍圖;新創公司 Starcloud 也在推進太空資料中心計畫,就連前 Google 執行長 Eric Schmidt 都傳出收購火箭新創 Relativity Space,要把資料中心送上軌道。Google 於 2025 年 11 月公布 Project Suncatcher,被外界解讀為不願在這場太空算力競賽中落隊的佈局。
首顆測試衛星 MVP:冰箱大小、搭載 4 顆 TPU
這次發射的原型衛星命名為「MVP」,體積約與一台冰箱相當,內部搭載 4 顆 Google 客製 TPU 加速器。在地面上,一座資料中心會同時運作數千顆同款晶片,MVP 的規模顯然小得多。它的太陽能板發電量只有約 1 瓩,大概夠推動一台微波爐或吹風機。
衛星本體出自衛星影像公司 Planet Labs 之手,Google 把自家 AI 硬體整合進去。原本的規劃是 2027 年才發射兩顆客製衛星,但 Google 想加快腳步,於是選擇把晶片裝進 Planet Labs 已為早期測試造好的衛星,提前展開驗證。這次任務的目的是收集 TPU 在發射過程的物理壓力、太空輻射與溫度極端變化下的軌道實測資料,Google 會在衛星上執行 Gemini 模型進行測試,衛星預計只運作幾個月。
發射與輻射考驗:商用規格 TPU 直接上太空
火箭從發射到抵達低地球軌道大約需要 10 分鐘,這段期間太空船要承受劇烈振動與最高達重力 10 倍(10G)的持續加速度,TPU 這類個別零件承受的力量更可能達到 50 至 100G。為此 Project Suncatcher 團隊在地面把衛星沿三軸劇烈搖晃,模擬火箭發射的振動頻率。計畫資深總監 Travis Beals 坦言:「這類測試很少會完全按照計畫進行,所以硬體能承受住這些力量讓我們又驚又喜。」
進入軌道後,輻射是另一道難關。太陽活動與宇宙射線可能損壞電子電路,或以「位元翻轉」之類的錯誤干擾運算結果。Google 團隊在加州大學戴維斯分校的 Crocker 核子實驗室以陽子束照射 TPU,同時執行 AI 工作負載,仔細監控錯誤對任務的影響。初步結果顯示,第 6 代 TPU「Trillium」的耐受度出乎意料地高,能承受的總電離輻射劑量超過一場 5 年太空任務會接收到的總量。不過 Google 也強調,有些狀況只能上太空才驗證得出來,所以這次把首批 TPU 送上軌道,就是要取得地面實驗拿不到的資料。
太空冷卻難題:晶片跑 15 分鐘就得關機
對軌道資料中心來說,冷卻可能才是最棘手的挑戰。TPU 在小面積內產生大量熱能,若無法順利排出,晶片就會升溫到無法運作的程度;但太空是真空環境,沒有空氣流動,地面那套空冷與水冷系統完全派不上用場,只能倚賴輻射器把熱排向宇宙。
Google 的作法是把一層可撓曲的導熱介面材料貼在晶片上,連接鋁製與銅製熱管,再由熱管把熱送到輻射器排出。目前團隊已在模擬太空熱環境與真空環境的熱真空艙中測試這套技術,之後會視實測結果改良設計。問題在於 MVP 的散熱能力還跟不上 4 顆 TPU 的發熱量:Beals 對《紐約時報》表示,晶片每次只能執行約 15 分鐘的工作負載,之後就必須關機,等輻射器把溫度降下來才能再開。
星座願景:雷射串聯衛星、2027 年雙星實證
Google 對 Suncatcher 的終極想像,是一群各搭載數十顆 TPU 的衛星在軌道上群聚運作,接力處理大型 AI 工作負載。要維持 AI 運算所需的頻寬,每顆衛星都得掌握自己的位置以及與鄰近衛星的相對關係,做法是讓衛星之間以雷射通訊。
難點在於規格完全不同。現行最先進的衛星通訊系統多數針對長距離、低頻寬的最佳化,而 AI 資料中心衛星需要的是極短距離內的超高頻寬連線,對準精度的要求 Google 形容為「從數英里外命中一枚硬幣大小的目標,而且兩端都在移動」。Google 預定 2027 年把兩顆衛星送入低地球軌道,屆時實測這套雷射通訊技術。即便如此,團隊預期 Suncatcher 從「計畫」走到「產品」還需要好幾年時間。
結語
「把太空當作可擴展 AI 運算的可行場域,不會一蹴可幾。這需要有條理的工程工作,從證明硬體能承受軌道上物理且難以預測的現實開始。這次首發的重點是看清什麼可行、找出失效點,並把這些發現應用到未來的任務。」Beals 在官方部落格中寫道。10 月 1 日的發射只是起點,MVP 帶回來的軌道實測資料,將決定 Google 太空資料中心的下一步怎麼走,而 SpaceX、Blue Origin 與各路新創也都在同一條賽道上加速。




