
马斯克设想的、由上百万颗卫星组成的太空 AI 数据中心星座,在经济性和可行性上都存在争议,但它至少提出了一个此前很少被认真对待的问题:人类是否愿意把大量有价值的材料,永久性地送出地球。Ars Technica 从材料可持续性的角度,为这个宏大计划算了一笔容易被忽略的账。
一个”反向采矿”的设想
商业航天界热衷于谈论开采小行星、把贵金属带回地球。而 SpaceX 的这个计划正好相反——它是在把地球上的资源往外送。
按公开披露的方案,SpaceX 计划向美国联邦通信委员会(FCC)申请部署最多 100 万颗计算卫星,轨道高度在地表以上 500 至 2000 公里之间,星座代号 Starmind。这些卫星之间通过光学链路连接成一张高容量网络,在轨道上直接完成 AI 计算,而不必把原始数据全部传回地面。单颗 Starmind AI1 卫星搭载英伟达 Vera CPU 与 Rubin GPU,基于 Vera Rubin NVL72 机架级系统做航天适配,首批计划于 2027 年开始发射。
需要说明的是,FCC 在今年 2 月受理了这份申请并公开征求意见,但受理只是程序性动作,并不等于最终批准。100 万颗的规模也远超目前地球轨道上约 1.5 万个在轨物体的总量。
每年报废 20 万颗,材料就此消失
问题出在这些卫星的寿命上。数据中心级 GPU 的预期使用寿命大约五年,这意味着在 100 万颗的规模下,每年约有 20 万颗卫星退役。
根据 SpaceX 5 月 29 日提交给 FCC 的文件,其中约 4 万颗会明确脱离轨道、在大气层中烧毁;剩下约 16 万颗中的一部分或全部,则会被推向更远的”处置轨道”。无论走哪条路,从”材料生命周期”的角度看,这些材料都算是彻底损失了。烧毁的那部分会大体上弥散进大气层,把原本的资源变成一种缓慢沉降、遍布全球的稀薄污染物;其中的铝还可能在数十年间造成程度不明的臭氧层消耗。
算一算被送走的到底是什么
在缺乏完整卫星规格的情况下,很难精确统计材料总量。为了给出一个起点,Ars Technica 只聚焦 GPU 本身,忽略太阳能板、冷却系统以及服务器和网络设备的其余部分。
马斯克曾表示这些卫星使用改装版的英伟达 Vera Rubin NVL72 机架,每个机架包含 72 颗 GPU。一项发表于 5 月、关于大语言模型材料足迹的研究,对英伟达 A100 显卡做了涵盖 32 种元素的完整化学分析——尽管 A100 是更老的型号。该显卡上巨大的风冷散热片占了其质量的 88%,由于卫星显然要用另一套尚未定义的冷却方案,这部分被排除在外。
在”每颗卫星只是把 72 颗裸 GPU 拼在一起”这个极为保守的假设下,可以估算出每年被送入太空(或被彻底汽化,效果等同于送走)的材料量:约 1000 吨铜、170 千克黄金、近 2 吨白银、20 多吨铋、20 多吨钛、2 吨多钯,以及 76 千克铊。
这里面有些元素相对全球年开采量只是零头,但钯和铊的量约相当于全球年产量的 1%——这是一个相当可观的、被抛向太空的数字。
换成”要采多大的小行星”来理解
另一种理解方式,是计算需要开采多大的小行星,才能补回这些被损失掉的元素。
以两类小行星的平均成分和密度估算——常见的 CM 群碳质球粒陨石,以及更稀有的富铁 M 型小行星——其中一些元素只需中等大小的天体即可满足。比如那些铂金,约相当于一颗直径 16 至 43 米小行星的含量;180 千克钴则可从一颗直径 3 至 6 米的小行星中回收。
但要凑齐同等数量的铜,就得开采一颗 140 至 190 米的小行星;等量的银和钡需要 225 至 300 米级别的天体;等量的锡则要一颗约 530 米的小行星。而且,为了抵消卫星星座每年的损失,这套开采还得年复一年地重复。
天上制造,是出路吗
SpaceX 在一份提交给美国证券交易委员会(SEC)的文件中,提出过一种应对思路:
我们打算建立月球基地制造能力,包括建设工厂来生产大规模 AI 计算卫星……我们预计将利用月球上的原材料来构建卫星的大部分质量,而把芯片等质量较低的部件从地球运送上去。
在月球上开采铝和钛在技术上是可行的,但这并不意味着在月球造卫星就更便宜——毕竟你得先把一整套月球基地、采矿作业和卫星工厂送上去。
这些问题,如果把服务器老老实实建在地面的建筑里、几年后报废时负责任地回收电子垃圾,本来都不必回答。除了把东西送上轨道的成本,还有一笔”东西回不来”的成本。文章最后提出的问题是:未来是否会出现一种针对太空项目的环境评估,把它计划从地球系统中移走的材料质量也纳入考量。







