Чому центри обробки даних штучного інтелекту в космосі – це не наукова фантастика

Вражаючі плани SpaceX щодо первинного публічного розміщення акцій на суму понад 30 мільярдів доларів у 2026 році зосереджені на залученні капіталу для останнього грандіозного бачення Ілона Маска: розміщення величезного масиву центрів обробки даних у космосі.

Це звучить як план з наукової фантастики, але не лише Маск уявляє собі майбутнє, де центри обробки даних на орбіті Землі виконуватимуть складні обчислення для штучного інтелекту. Конкуруючий космічний мільярдер Джефф Безос, засновник Blue Origin LLC, часто говорив в останні місяці про розробку цієї технології, а колишній головний виконавчий директор Google Ерік Шмідт придбав ракетний стартап Relativity Space з очевидною метою використовувати фірму для запуску центрів обробки даних.

Оскільки індустрія штучного інтелекту розширюється, а розробники прагнуть створювати дедалі складніші системи, що потребують дедалі більших обсягів даних, космос має деякі привабливі якості для розміщення центрів обробки даних. Тут достатньо місця для роботи великої мережі супутників, а на певних орбітах ці космічні апарати можуть мати майже постійний доступ до сонця. Це може допомогти подолати обмеження як на нерухомість, так і на енергію тут, на Землі. Однак ця ідея створює серйозні інженерні труднощі, і технологічна галузь ще далека від того, щоб зробити космічні центри обробки даних економічно вигідними.

Тож, чи справді має сенс розміщувати центри обробки даних у космосі, оскільки все більше мільярдерів розглядають можливість їх розміщення?

Навіщо переносити центри обробки даних за межі Землі?

Для Маска, Безоса, Шмідта та інших перенесення центрів обробки даних у космос запропонує кілька ключових переваг.

Центри обробки даних, які зберігають корпоративні записи, транслюють шоу Netflix та створюють резервні копії вашого iPhone, з'являються по всьому світу. Частково це завдяки буму штучного інтелекту, який підживлюється дедалі більшими та енергоємними об'єктами. У цих будівлях розміщуються сервери, що виконують ресурсоємну роботу з навчання моделей штучного інтелекту та надають відповіді, коли хтось надсилає запити до ChatGPT або Google Gemini.

«Порівняно з традиційним центром обробки даних, потреби в електроенергії для центру обробки даних зі штучним інтелектом можуть бути вдесятеро або навіть у сто разів більшими», – сказав Дейв Маккарті, віцепрезидент з досліджень International Data Corporation. За даними BloombergNEF, між 2026 і 2033 роками обсяг електроенергії, яку споживають центри обробки даних США, подвоїться, головним чином через потреби штучного інтелекту в енергії. Це має важливі наслідки для електромережі та вартості електроенергії для споживачів, які проживають поблизу цих об’єктів.

Попит на центри обробки даних у США потроїться за десятиліття

Одне з рішень: будівництво абсолютно нових електростанцій для обслуговування окремих «гіпермасштабних» центрів обробки даних, як пропонують деякі компанії. Інше — космічний простір.

Замість того, щоб залежати від енергомережі та навантажувати її, космічні центри обробки даних покладатимуться виключно на сонячну енергію. У космосі деякі сонячно-синхронні орбіти навколо Землі можуть забезпечувати цілодобовий доступ до сонячного світла, що потенційно дозволяє постійно отримувати сонячну енергію. На Землі пошук достатньої кількості землі для будівництва цих величезних масивів великих комп'ютерів може бути складним завданням. Але в космосі потенційно є набагато більше місця для компаній, які експлуатують сотні та тисячі супутників для центрів обробки даних.

Регуляторний режим також може бути не таким обтяжливим, як на місцях. Традиційно, отримання необхідних дозволів та погоджень може затримати процес будівництва на місяці або навіть роки. Для запуску центрів обробки даних у космос компаніям переважно потрібна ліцензія на масовий запуск від Федерального управління цивільної авіації (FAA), яка дозволяє багаторазові запуски ракет, та ліцензія на масовий запуск сузір'їв від Федеральної комісії зв'язку (FCC), яка дозволяє розгортання та експлуатацію великих супутникових парків з використанням регульованого радіочастотного спектру. Такі компанії, як SpaceX, регулярно отримують схвалення від цих агентств протягом десятиліть на запуск супутників на орбіту.

«Якщо ви можете просто отримати ліцензію на масовий запуск від FAA та ліцензію на масовий запуск сузір’їв від FCC, це лише дві заявки», — сказав Філ Мецгер, професор-дослідник планетарної науки та космічних технологій в Університеті Центральної Флориди, — «і тоді ви можете побудувати тисячі й тисячі центрів обробки даних».

Які найбільші труднощі виникають при розміщенні центрів обробки даних у космосі?

Маск запропонував запустити космічний корабель SpaceX Starship для запуску мережі супутників для центрів обробки даних із сумарною потужністю до 100 гігават. Стартап Starcloud із Сіетла, який підтримується Nvidia, має на меті побудувати окремий орбітальний центр обробки даних потужністю 5 гігават. Сонячні панелі, необхідні для живлення системи такого масштабу, повинні бути величезними. За даними Nvidia, для центру Starcloud знадобляться сонячні панелі вражаючої ширини та довжини 4 кілометри (близько 2,5 милі). (Найбільші наземні центри обробки даних ще не досягли такого масштабу. Запланований кампус проекту OpenAI Stargate в Абіліні, штат Техас, матиме площу 372 000 квадратних метрів — або 4 мільйони квадратних футів — для підтримки потужності 1,2 гігавата.)

Такі масивні панелі стануть проблемою як для запуску на сучасних ракетах, так і для підтримки на орбіті: ними буде важко керувати в космосі, і вони будуть особливо вразливими до руйнівних зіткнень з космічним сміттям.

Самі супутники також потребуватимуть додаткових технологій, щоб захистити їх від космічного середовища. Космічні промені — високоенергетичні частинки, що виходять від нашого Сонця та далеких зірок — поширюються космосом і можуть пошкодити погано захищену електроніку космічних апаратів.

Цим супутникам також знадобиться ще один гігантський елемент: радіатори. Наземні центри обробки даних оснащені різними технологіями охолодження, які використовують холодне повітря або воду, щоб запобігти перегріванню комп'ютерів. Космос — це вакуум, тому єдиним варіантом охолодження космічного корабля є використання радіатора, який викидає тепло в космос у вигляді інфрачервоного випромінювання. Але існують обмеження щодо того, куди все це тепло може бути скинуто.

«Вам потрібно охолоджуватися вгору, в космос, тому що сама Земля тепла», — сказав Джейсон Райт, професор астрономії та астрофізики в Університеті штату Пенсильванія. «Якщо ви віддаляєтеся від Землі, ви можете спрямувати її навпроти Сонця та охолоджуватися. Якщо ви перебуваєте на низькій навколоземній орбіті, Земля заповнює половину вашого неба».

Це означає, що супутники на низькій навколоземній орбіті — області космосу, що простягається приблизно до 2000 кілометрів (приблизно 1240 миль) над планетою — повинні були б тримати свої випромінювачі спрямованими в протилежний бік як від Землі, так і від Сонця, які зазвичай знаходяться в різних напрямках. Оскільки космічний корабель обертається навколо планети приблизно кожні 90 хвилин, випромінювачі повинні були б постійно рухатися, щоб залишатися правильно орієнтованими, що ускладнює систему та робить її важчою для побудови.

У навколоземному космічному просторі вже існують перевантаження, що спонукало технологічну галузь розглядати можливість експлуатації таких центрів обробки даних на орбітах, набагато віддалених від планети. Це створює експлуатаційні проблеми та незначно уповільнює передачу даних назад на Землю. Супутники на орбіті відчувають затримку сигналу, відому як латентність. На низькій навколоземній орбіті час очікування подібний до затримки, типової для наземних мереж. Але на високих орбітах, які, ймовірно, займатимуть центри обробки даних, затримка може сягати трьох секунд.

А якщо щось зламається на космічному кораблі, можливості ремонту вкрай обмежені. Мецгер припустив, що супутники потрібно буде будувати модулями, щоб майбутні роботизовані супутники могли зустрічатися з несправними центрами обробки даних і легше замінювати несправні деталі.

SpaceX вже знизила витрати на запуски завдяки своїй частково багаторазовій ракеті Falcon 9. Але запуск супутників для центрів обробки даних за досить низькою ціною, ймовірно, залежатиме від успішної розробки гігантської ракети Starship компанії, яка була задумана як повністю багаторазова та зменшить вартість запуску великої кількості вантажів на орбіту. Однак, розробка Starship досі йде нерівномірно. Програма зазнала численних незапланованих вибухів під час випробувань у 2025 році. SpaceX продемонструвала здатність Starship розгортати супутники, але апарат ще не виконав повноцінної орбітальної місії, і мрія про повну багаторазову можливість використання може бути здійснена ще роками.

Чи існують вже всі необхідні технології?

Значна частина технологій, необхідних для космічних центрів обробки даних, таких як сонячні панелі та радіатори, використовується в космосі вже десятиліттями. Практично всі сучасні супутники залежать від сонячних панелей для живлення. Міжнародна космічна станція використовує довгі радіатори, щоб регулювати температуру та запобігати перегріву, як це необхідно для центрів обробки даних.

Хоча Мецгер оптимістично налаштований щодо того, що центри обробки даних у космосі можуть стати економічно вигідними, він зазначив, що для цього, ймовірно, знадобляться значні дослідження та розробки.

«Я не думаю, що тут задіяна якась нова фізика, але потрібна буде значна технічна зрілість», – сказав Мецгер.

Він зазначив, що інженерам потрібно буде зробити сонячні панелі, радіатори та захист від радіації легшими та меншими, що полегшить запуск та розгортання цих матеріалів у космосі.

Хто є важливими гравцями в цій сфері?

Окрім Маска, Безоса та Шмідта, низка інших планує створити центри космічних даних. У листопаді Google оголосила про проект Suncatcher, метою якого є розробка технології для перенесення обчислень штучного інтелекту в космос. У партнерстві з супутниковою компанією Planet Google планує запустити два прототипи супутників до початку 2027 року.

Згідно з повідомленням Wall Street Journal, засновник і генеральний директор OpenAI Сем Альтман розглядав можливість придбання конкурента SpaceX для запуску центрів обробки даних. Starcloud — не єдиний стартап, який працює над цією технологією: ще один — Axiom Space, який також розробляє заміну Міжнародної космічної станції. Китай також розгорнув у космосі суперкомп'ютер зі штучним інтелектом, який тестував технологію, що може бути використана для майбутнього центру обробки даних зі штучним інтелектом.

SpaceX має унікальну перевагу у своєму інтернет-сервісі на базі супутників Starlink. Маючи на орбіті понад 9300 космічних апаратів, компанія має багаторічний досвід експлуатації величезної кількості супутників, і Маск, генеральний директор компанії, заявив, що SpaceX перепрофілює технологію Starlink для будівництва цих центрів обробки даних.

Як скоро можуть з'явитися центри обробки даних у космосі?

Відомий своїми сміливими прогнозами, які рідко збуваються вчасно, Маск запропонував можливість запуску Starship кількох центрів обробки даних протягом наступних чотирьох-п'яти років, «якщо ми зможемо вирішити інші частини рівняння». Безос дав набагато консервативнішу оцінку.

«Це 10 з гаком років, але я впевнений, що це не більше 20 років», — сказав він у жовтні.

Однак розробка абсолютно нового космічного обладнання часто займає набагато більше часу, ніж очікується, і немає жодних сумнівів, що це підприємство коли-небудь буде економічно ефективним. Центри космічних даних можуть стати реальністю вже цього десятиліття — або ж залишатися в сфері наукової фантастики набагато довше.