经过多年研究,Google 的 Project Suncatcher 计划随 SpaceX 即将执行的 Transporter-18 拼车任务发射一颗原型卫星。该任务与 Planet 合作开发,核心目标是在轨收集数据,评估 Google Tensor Processing Units(TPU)如何应对太空飞行中的物理应力、辐射及极端温度。
Project Suncatcher 于去年公布,是一项长期研究项目,探索太空未来能否承载可扩展的机器学习基础设施。在近地轨道,卫星可获取近乎持续的阳光照射,产生的太阳能最高可达地球表面的八倍。从长远看,多个卫星星座有可能相互连接,在轨道上处理更大规模的 AI 工作负载。
硬件耐受性验证
火箭进入近地轨道的过程约持续 10 分钟,期间航天器会经历剧烈振动以及最高达 10 倍重力加速度的持续载荷。TPU 芯片等独立组件承受的力可能达到 50 至 100 倍重力加速度。团队在三轴方向对卫星进行了高强度振动测试以模拟火箭发射频率,结果显示硬件能够承受这些作用力。
脱离地球大气层后,太阳活动和宇宙射线带来的辐射是另一项挑战。团队在加州大学戴维斯分校 Crocker 核实验室的质子束设施中,让 TPU 在运行 AI 工作负载的同时接受辐射测试,并监测位翻转等错误的影响。初步结果表明,Trillium TPU 能够承受超过五年太空任务总电离剂量的辐射。
真空环境下的散热方案
TPU 会在小面积内产生大量热量,但太空中没有空气流动,只能通过散热器扩散热量,这要求完全不同的电子冷却思路。团队正在测试结合热管与散热器的多种方案,并已在模拟太空热环境与真空条件的热真空室中完成技术验证。此次入轨将进一步检验这套 TPU 冷却系统的实际表现。
2027 年测试卫星激光互联
未来的卫星设计将在每颗卫星上搭载数十块 TPU 芯片,并以集群形式绕地球运行。为维持处理 AI 所需的带宽,每颗卫星必须掌握自身位置及与相邻卫星的相对位置,这需要依靠激光通信。
现有的太空激光技术多针对远距离、低带宽场景优化,而 Project Suncatcher 需要在极短距离内实现极高带宽传输。保持这种连接需要极高的精度,相当于在两个运动点之间击中数英里外一枚硬币大小的目标。团队计划在 2027 年将两颗卫星送入轨道,测试这一互联技术。
此次发射旨在验证可行方案并识别潜在故障点,相关发现将用于指导后续任务。

