Google 公布 Project Suncatcher 首次在轨测试：搭载 TPU 的原型卫星拟下周由 SpaceX Transporter-18 拼车任务发射升空

Google 在中公布，其太空计算研究项目 Project Suncatcher 将进行首次在轨测试：一颗搭载 Google TPU（张量处理器）的原型卫星将搭乘 SpaceX 即将进行的 Transporter-18 拼车任务（rideshare mission）发射。Google 称，这项与 Planet 合作开发的任务将在下周把首批 TPU 送入轨道，评估这些芯片在太空中的表现。

Google 还公布了 Trillium TPU 的初步辐射测试结果：它扛住的总电离剂量（total ionizing dose）超过了五年期太空任务中会受到的辐射量。

要回答的问题：TPU 能否在太空运行

Google 把这次任务描述为回答一个基础问题：Google 的 AI 硬件能否在太空运行。原型卫星在轨要采集数据，覆盖航天飞行的物理应力、太空辐射和温度的极端变化。Google 说，有些情况只能在太空中测试；这次发射意在看清哪些设计有效、哪些环节会失效，再把发现用于后续任务。

近乎持续的阳光与最高 8 倍发电量

Google 说，在低地球轨道（low Earth orbit），卫星可以获取近乎持续的阳光，发电量最高可达地球上的 8 倍。Project Suncatcher 的长远设想，是最终把多个卫星星座连接起来，让它们在轨道上处理更大的 AI 工作负载。

这个项目于 2025 年 11 月，Google 把它描述为一项长期研究，探索太空有朝一日能否承载可扩展的机器学习基础设施。Google 还把这项工作与自动驾驶、量子计算的早期研究相类比：两者都经过多年实验才走到实用系统，太空算力的探索同样从一步步的测试开始。

地面测试：三轴振动与质子束

火箭进入低地球轨道的行程约 10 分钟。Google 说，这段时间里航天器要承受剧烈振动和持续的加速度，最高达到地球重力的 10 倍；像 TPU 芯片这样的单个部件，受到的力可能更大，最高到 50～100 g。团队把卫星在三个轴向上反复剧烈摇晃，模拟火箭发射时的振动频率。Google 称这类测试很少完全按计划进行，硬件能扛住让团队感到惊喜。

辐射方面，地面先做了一轮测试：在 UC Davis 克罗克核实验室（Crocker Nuclear Laboratory）的质子束设施里，TPU 一边运行 AI 工作负载，一边接受质子照射，团队监测位翻转（bitflip）这类错误会怎样影响工作负载。Google 称，Trillium 在这种测试中表现得相当稳健。

真空中没有气流，散热靠热管与散热器

Google 把散热列为轨道数据中心的关键研究问题之一：TPU 在很小的面积上产生大量热量，必须安全地把热量散出去，否则芯片有过热风险。太空中没有气流；在真空环境里，热量只能通过散热器（radiator）扩散，这与地面上冷却电子设备的方式完全不同。

Google 说，团队正在尝试多种方案，包括把热管（heat pipe）与散热器组合起来给芯片降温，并已在模拟太空热与真空环境的热真空舱（thermal vacuum chamber）中做过测试。新的 TPU 冷却系统在轨表现如何，要等这次任务的数据，团队会据此继续改进设计。

两颗卫星与激光链路

Google 说，未来的卫星每颗将携带数十颗 TPU 芯片，成簇绕地球运行。要让处理 AI 所需的带宽保持住，每颗卫星必须知道自己的位置，也知道自己相对邻近卫星的位置；卫星之间的通信靠激光。

Google 说，太空中的激光通信技术已经存在，但大多数最先进系统是为远距离、低带宽场景优化的；Project Suncatcher 需要的恰好相反：在极短的距离上以极高的带宽工作。维持这种连接需要极高的精度，Google 的类比是，两个点都在运动时，从数英里外击中一枚硬币大小的目标。

Google 计划在 2027 年把两颗卫星送入轨道，测试这套激光链路。