Крупные технологические компании разрабатывают варианты размещения дата-центров с искусственным интеллектом на орбите Земли. По информации The Wall Street Journal, и SpaceX Илона Маска, и Blue Origin Джеффа Безоса работают над такими концепциями. У Blue Origin уже год есть команда, занимающаяся этим вопросом.
В космосе солнечные панели могут получать в восемь раз больше энергии по сравнению с их работой на Земле. Также отпадают вопросы с земельными участками и потреблением воды.
SpaceX планирует оснастить новые версии спутников Starlink вычислительными возможностями для искусственного интеллекта и выводить их на орбиту с помощью ракеты Starship. Маск заявил на X, что Starship сможет доставить ИИ-спутники суммарной мощностью до 500 гигаватт в год. Этот проект, по мнению источника, входит в стратегию для увеличения стоимости SpaceX до $800 млрд.
Однако сейчас технические ограничения серьезны. Управляющий Google Трэвис Билс считает, что заменить один наземный дата-центр мощностью 1 гигаватт смог бы рой из примерно 10 000 спутников. Для 300–500 гигаватт потребуется миллионы мощных спутников — это сегодня крайне сложно реализовать и технически, и финансово.
В Blue Origin согласны, что главный плюс — безлимитная солнечная энергия, но, по оценке Безоса, пройдет до 20 лет, прежде чем орбитальные дата-центры станут дешевле наземных.
У Google есть пилотный проект с Planet Labs — Project “Suncatcher”. В начале 2027 года планируется запуск двух тестовых спутников с чипами Tensor Processing Units (TPU) от Google. Билс назвал инициативу “moonshot”.
Google предлагает не гигантские станции, а созвездия из мелких спутников. Чтобы заменить один наземный дата-центр, по их расчетам, понадобится 10 000 спутников мощностью 100 кВт (примерно столько смогут генерировать обновленные Starlink v3).
Система рассчитана на “утро-вечерний” орбитальный режим, где достижимо максимальное количество солнечной энергии. Но главная проблема — это связь между вычислительными блоками.
На земле чипы соединяют оптоволоконные кабели. В космосе придется использовать лазеры. Google предлагает систему свободно-пространственной оптики (FSO). Для нужной пропускной способности спутники должны летать очень близко друг к другу.
В одном из вариантов 81 спутник располагается в радиусе 1 км. Такое сближение позволяет использовать обычные коммерческие оптические передатчики. На коротких расстояниях можно параллелить множество лазерных соединений для увеличения пропускной способности.
Серьезная угроза для электроники — радиация. Для проверки чипы 6-го поколения TPU подвергли действию протонных лучей, моделируя 5 лет на низкой орбите. Оборудование выжило, но возникали сбои в памяти. Как поясняют инженеры, “одиночные ошибки допустимы для исполнения готовых ИИ-моделей, но опасны при обучении новых — одна ошибка может испортить результат нескольких дней.” Требуются сильные средства проверки ошибок.
Экономика всего проекта завязана на стоимость доставки в космос. По расчетам Google, для конкуренции с Землей перевозка на низкую орбиту должна стоить около $200 за килограмм. Если SpaceX добьется полной повторной эксплуатации Starship, стоимость может упасть до $15 за кг для внутренних нужд, а рыночная цена до 200 долларов к середине 2030-х.
Еще одна проблема — охлаждение электроники. В вакууме тепло отводится только излучением. Наиболее перспективно — рассеивать избыточное тепло через специальные радиаторы и тепловые трубы. При плотном расположении нужно избегать затенения спутников друг другом.
Google отмечает, что ключ к эффективному отводу тепла — новые интерфейсные материалы, способные быстро передавать энергию от чипов к радиаторам. В будущем возможна интеграция вычислительных блоков, источников энергии и радиаторов в одну конструкцию для экономии веса, наподобие смартфонов.
Еще более радикальные идеи обсуждаются в научных публикациях. Например, в журнале Symmetry в 2023 году исследователи предлагали использовать воду с астероидов для охлаждения космических серверов. Анализ показал около 20 “доступных” астероидов с достаточными запасами воды, но добывающая инфраструктура пока не создана.
