SpaceX的轨道数据中心将催生新的电子废物类别
摘要
SpaceX提出的轨道AI数据中心可能会催生新的电子废物类别,卫星退役方式可能导致材料损失和环境危害,如臭氧消耗。
<p>埃隆·马斯克谈论维护百万级AI数据中心卫星巨型星座可能并非<a href="https://arstechnica.com/space/2026/07/how-hard-is-it-to-build-orbital-data-centers-actually/">实际可行</a>或<a href="https://arstechnica.com/space/2026/03/orbital-data-centers-part-1-theres-no-way-this-is-economically-viable-right/">经济可行</a>,但它可能独具特色。这差不多是我们首次面对一个将大量宝贵材料输出到太空的方案。人类在材料可持续性方面做得并不好,但通常我们谈论的是物品脱离回收管道,而不是<em>逃离地球引力</em>。</p>
<p>商业航天领域喜欢谈论开采小行星带回贵金属的吸引力。在何种情况下我们愿意反向操作?仅Starlink就<a href="https://www.tandfonline.com/doi/full/10.1080/21622671.2025.2594491">使低地球轨道物体质量翻倍</a>,而这个轨道数据中心星座将使其相形见绌——并通过将至少部分卫星推离地球来处置它们。</p>
<p>鉴于数据中心GPU的预期寿命约为五年,提议的百万颗SpaceX AI1卫星中每年约有20万颗将退役。根据其<a href="https://www.scribd.com/document/1045612919/SpaceX-Response-05-29-2026">5月29日FCC文件</a>,约4万颗将肯定脱轨并在大气中燃烧。(这些材料将大部分散布在整个大气中,将资源变成缓慢沉降在全球的扩散污染物。一个相关问题是:铝将在数十年内造成<a href="https://www.sjon.earth/elon-musks-orbital-data-centers-could-be-an-environmental-catastrophe/">未知程度的臭氧消耗</a>。)剩余的16万颗卫星部分或全部将被移至更远的“处置”轨道。无论哪种方式,从“材料生命周期”角度看,它们都丢失了。</p><p><a href="https://arstechnica.com/science/2026/08/spacexs-orbital-data-centers-would-create-a-new-category-of-e-waste/">阅读全文</a></p>
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# SpaceX的轨道数据中心将催生新型电子废弃物
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这种"抛掷回收"的数学逻辑,恰似小行星采矿的逆向操作\.
[](https://cdn.arstechnica.net/wp-content/uploads/2026/08/yeetcycling.jpg)
图片来源:Aurich Lawson \| Getty Images
埃隆·马斯克关于维持百万级AI数据中心卫星超级星座的构想,可能既不完全切实可行 (https://arstechnica.com/space/2026/07/how-hard-is-it-to-build-orbital-data-centers-actually/),也缺乏经济性 (https://arstechnica.com/space/2026/03/orbital-data-centers-part-1-theres-no-way-this-is-economically-viable-right/),但或许堪称独一无二。这几乎是我们首次直面一项计划——将大量宝贵材料输出至太空。人类在材料可持续性方面表现欠佳,但通常我们讨论的是物质逃离回收流程,而非*逃离地球引力束缚*。
商业航天领域热衷于谈论开采小行星贵重金属运回地球的魅力。在何种情况下我们会愿意反向操作?仅Starlink就已使近地轨道物体质量 (https://www.tandfonline.com/doi/full/10.1080/21622671.2025.2594491) 增加了一倍,而这座轨道数据中心星座的规模将远超前者——并将至少部分卫星通过推离地球的方式处置。
考虑到数据中心GPU预期约五年使用寿命,SpaceX计划中的百万颗AI1卫星中每年约有20万颗将退役。根据其5月29日提交给FCC的文件 (https://www.scribd.com/document/1045612919/SpaceX-Response-05-29-2026),其中约4万颗将肯定脱离轨道并在大气中焚毁(这些物质将主要散布于整个大气层,使资源变成缓慢沉降全球的弥漫性污染物。一个相关问题是:铝将造成未知程度的臭氧消耗 (https://www.sjon.earth/elon-musks-orbital-data-centers-could-be-an-environmental-catastrophe/),持续数十年之久)。剩余16万颗卫星中部分或全部将被转移至更远的"废弃"轨道。无论如何,从"材料生命周期"角度看,它们都将永久流失。
在缺乏卫星完整详细规格的情况下,无法精确统计所涉及的材料总量。仅聚焦于GPU本身——忽略太阳能板、冷却系统及服务器和网络设备的其他部分——至少能提供分析起点。
马斯克描述这些卫星采用改良版Nvidia Vera Rubin NVL72机架 (https://www.nvidia.com/en-us/data-center/vera-rubin-nvl72/),内含72个GPU。尽管该机架对应较早期显卡,今年5月一项关于大型语言模型物质足迹的研究 (https://www.nature.com/articles/s43247-026-03537-5) 提供了A100的完整化学分析,涵盖32种元素。该显卡巨大的风冷散热器占总质量88%,我们必须将其排除在外,因为卫星显然需要另行设计未定义的冷却系统。
但基于极度保守的假设——每颗AI1卫星仅由72个裸露的A100 GPU捆扎而成,我们可以估算每年输出至太空(或被彻底气化等同于输出)的物质。
其中包括1000吨铜、170公斤黄金、近2吨白银、各超20吨的铋和钛、超2吨钯,以及76公斤铊。
这些元素中部分,不出所料,与全球年开采量 (https://pubs.usgs.gov/publication/mcs2022) 相比只是零头。但这相当于全球钯年产量的1%和铊年产量的1%——如此巨量物质被抛射入太空堪称惊人。
## 地球近邻的不便商店
另一种思考角度是计算需开采多大的小行星才能回收这些流失元素。正如2023年一项研究 (https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0032063322001945) 指出,只有少数元素在小行星中的浓度高于地球矿石,例如铂族金属。
根据几种不同类型小行星的平均化学成分和密度——常见的CM型碳质球粒陨石 (https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0016703718304095) 与较罕见的富铁M型小行星 (https://academic.oup.com/edited-volume/62111/chapter/549106465)——部分流失元素可在中等尺寸天体中找到。例如,流失的铂含量等同于直径16至43米小行星所含,180公斤钴可从直径约3至6米的小行星中回收。
但需开采直径140-190米的小行星才能收集同等铜量,225-300米级小行星对应等量的银和钡,而约530米小行星才能提供等量锡。
关键的是,这必须*每年*重复进行,以弥补卫星星座的损失。
这些元素大多价值过低,不具备小行星采矿的提议价值,但已有观点认为铝、钛等航天器材料未来可能在太空*为太空使用*而开采。SpaceX在一份SEC文件 (https://www.sec.gov/Archives/edgar/data/1181412/000162828026042639/spaceexplorationtechnologi.htm) 中提出了变体方案:"我们计划建立月球制造能力,包括生产大规模AI计算卫星的工厂……我们预期将使用月球原材料制造卫星主体质量,并从地球运输芯片及其他低质量部件。"
在技术上*可以* (https://www.minesnewsroom.com/news/mines-researchers-get-2m-nasa-advance-technology-extracting-aluminum-lunar-soil) 开采月球铝 (https://www.minesnewsroom.com/news/mines-researchers-get-2m-nasa-advance-technology-extracting-aluminum-lunar-soil) 和钛 (https://www.universetoday.com/articles/how-accessible-is-titanium-on-the-moon)。但这并不必然意味着在月球制造卫星*更经济*,即使它能减少从地球表面发射的载荷质量。(当然,你首先需要将整个月球基地、采矿作业和卫星工厂发射上去……)
诸多关于此方案的疑问,若在地球建造服务器、将其部署于简陋建筑内的数据中心、并在数年后因其"电子邮件摘要相关故障"退役时负责任地回收电子垃圾,根本无需作答。(或者更理想的是,将仍有使用价值的设备推向二手市场。)除了将物体送入轨道的成本外,未能将其回收的成本同样存在。
未来是否会对太空项目实施环境评估,包含对拟移出地球系统的物质质量的考量?从太空开采矿物的法律框架已被广泛讨论——但若此类规模项目真正推进,拥堵的轨道垃圾(或重返大气的垃圾)可能并非唯一的太空处置隐忧。
Scott K. Johnson 照片 (https://arstechnica.com/author/scott-johnson/)
Scott自2011年起为Ars撰写地球科学与能源领域的自由撰稿文章。
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