近日，由宾夕法尼亚大学机械工程与应用力学系副教授伊戈尔·巴尔加廷领导的研究团队，开发了一种新颖的太阳能供电数据中心设计，该数据中心计划部署于地球轨道，通过被动定向技术规模化支持人工智能计算，并减少对地球环境的资源消耗。相关研究成果于《2026年在美国航空航天学会(AIAA)SciTech论坛》上发表。

该设计灵感来源于多叶植物，采用“系绳”结构实现自然稳定。系绳为长柔性电缆，在轨道环境中受地球重力和离心力作用自主拉直并定向，形成垂直链状架构。计算节点模块化连接于系绳，各节点集成硬件、太阳能板及冷却系统，通过太阳能辐射压力维持面板朝向太阳，无需主动推进或电机调整。与先前依赖独立卫星星座或大型刚性结构的提案相比，此设计显著降低了重量、功耗与复杂度，使大规模部署更具可行性。研究强调，系绳作为成熟空间技术，已积累数十年研究基础，支持通过添加节点实现扩展，犹如串联珠链，从而可构建由数千节点组成的分布式系统。

模拟分析显示，单个系绳系统可延伸数公里至数十公里，容纳数千计算节点，提供高达20兆瓦的计算能力，相当于中型地球数据中心规模。数据通过激光光学链路传输，适用于AI推理任务，即对已训练模型进行查询。针对空间微流星体撞击风险，团队由乔丹·雷尼副教授和博士生金登格通过计算机模拟评估累积冲击效应。结果表明，系统具备韧性：冲击引发的扰动沿系绳传播并自然耗散，类似风铃原理，姿态偏差仅数度;且多系绳冗余设计确保单点故障不影响整体运行。这验证了被动结构在长期空间环境中的稳定性。

该研究成果为应对AI计算增长开辟了新路径，有望缓解地球数据中心对电力网络和水资源的压力。未来研究方向包括开发轻量高效散热器以优化空间热管理，并计划建造小型原型进行实测。正如巴尔加廷所言，轨道数据中心可聚焦AI推理需求，形成环绕地球的模块化网络，利用持续太阳能支持可持续计算扩展。

出版详情：作者：Ian Scheffler，标题：《利用被动式系绳设计，从太空大规模地为人工智能供电》，发表于：《2026年美国航空航天学会(AIAA)科技论坛》。论坛信息：《2026年美国航空航天学会(AIAA)科技论坛》