Почему центры обработки данных искусственного интеллекта в космосе – это не научная фантастика

Впечатляющие планы SpaceX по первичному публичному размещению акций на сумму более 30 миллиардов долларов в 2026 году сосредоточены на привлечении капитала для последнего грандиозного видения Илона Маска: размещения огромного массива центров обработки данных в космосе.

Это звучит как план из научной фантастики, но не только Маск представляет себе будущее, где центры обработки данных на орбите Земли будут выполнять сложные вычисления для искусственного интеллекта. Конкурирующий космический миллиардер Джефф Безос, основатель Blue Origin LLC, часто говорил в последние месяцы о разработке этой технологии, а бывший главный исполнительный директор Google Эрик Шмидт приобрел ракетный стартап Relativity Space с очевидной целью использовать фирму для запуска центров обработки данных.

Поскольку индустрия искусственного интеллекта расширяется, а разработчики стремятся создавать все более сложные системы, требующие все больших объемов данных, космос имеет некоторые привлекательные качества для размещения центров обработки данных. Здесь достаточно места для работы большой сети спутников, а на определенных орбитах эти космические аппараты могут иметь почти постоянный доступ к солнцу. Это может помочь преодолеть ограничения как на недвижимость, так и на энергию здесь, на Земле. Однако эта идея создает серьезные инженерные трудности, и технологическая отрасль еще далека от того, чтобы сделать космические центры обработки данных экономически выгодными.

Итак, действительно ли имеет смысл размещать центры обработки данных в космосе, поскольку все больше миллиардеров рассматривают возможность их размещения?

Зачем переносить центры обработки данных за пределы Земли?

Для Маска, Безоса, Шмидта и других перенос центров обработки данных в космос предложит несколько ключевых преимуществ.

Центры обработки данных, которые хранят корпоративные записи, транслируют шоу Netflix и создают резервные копии вашего iPhone, появляются по всему миру. Отчасти это благодаря буму искусственного интеллекта, который подпитывается все более крупными и энергоемкими объектами. В этих зданиях размещаются серверы, выполняющие ресурсоемкую работу по обучению моделей искусственного интеллекта и предоставляющие ответы, когда кто-то отправляет запросы в ChatGPT или Google Gemini.

«По сравнению с традиционным центром обработки данных, потребности в электроэнергии для центра обработки данных с искусственным интеллектом могут быть в десять или даже в сто раз больше», — сказал Дэйв Маккарти, вице-президент по исследованиям International Data Corporation. По данным BloombergNEF, между 2026 и 2033 годами объем электроэнергии, потребляемой центрами обработки данных США, удвоится, главным образом из-за потребностей искусственного интеллекта в энергии. Это имеет важные последствия для электросети и стоимости электроэнергии для потребителей, проживающих вблизи этих объектов.

Спрос на центры обработки данных в США утроится за десятилетие

Одно из решений: строительство совершенно новых электростанций для обслуживания отдельных «гипермасштабных» центров обработки данных, как предлагают некоторые компании. Другое — космическое пространство.

Вместо того, чтобы зависеть от энергосети и нагружать ее, космические центры обработки данных будут полагаться исключительно на солнечную энергию. В космосе некоторые солнечно-синхронные орбиты вокруг Земли могут обеспечивать круглосуточный доступ к солнечному свету, что потенциально позволяет постоянно получать солнечную энергию. На Земле поиск достаточного количества земли для строительства этих огромных массивов больших компьютеров может быть сложной задачей. Но в космосе потенциально гораздо больше места для компаний, которые эксплуатируют сотни и тысячи спутников для центров обработки данных.

Регуляторный режим также может быть не таким обременительным, как на местах. Традиционно получение необходимых разрешений и согласований может задержать процесс строительства на месяцы или даже годы. Для запуска центров обработки данных в космос компаниям в основном требуется лицензия на массовый запуск от Федерального управления гражданской авиации (FAA), которая разрешает многократные запуски ракет, и лицензия на массовый запуск созвездий от Федеральной комиссии по связи (FCC), которая позволяет развертывание и эксплуатацию крупных спутниковых парков с использованием регулируемого радиочастотного спектра. Такие компании, как SpaceX, регулярно получают одобрение от этих агентств на протяжении десятилетий на запуск спутников на орбиту.

«Если вы можете просто получить лицензию на массовый запуск от FAA и лицензию на массовый запуск созвездий от FCC, это всего две заявки», — сказал Фил Метцгер, профессор-исследователь планетарной науки и космических технологий в Университете Центральной Флориды, — «и тогда вы можете построить тысячи и тысячи центров обработки данных».

Какие самые большие трудности возникают при размещении центров обработки данных в космосе?

Маск предложил запустить космический корабль SpaceX Starship для запуска сети спутников для центров обработки данных с суммарной мощностью до 100 гигаватт. Стартап Starcloud из Сиэтла, поддерживаемый Nvidia, ставит целью построить отдельный орбитальный центр обработки данных мощностью 5 гигаватт. Солнечные панели, необходимые для питания системы такого масштаба, должны быть огромными. По данным Nvidia, для центра Starcloud понадобятся солнечные панели впечатляющей ширины и длины 4 километра (около 2,5 мили). (Крупнейшие наземные центры обработки данных еще не достигли такого масштаба. Запланированный кампус проекта OpenAI Stargate в Абилине, штат Техас, будет иметь площадь 372 000 квадратных метров — или 4 миллиона квадратных футов — для поддержки мощности 1,2 гигаватта.)

Такие массивные панели станут проблемой как для запуска на современных ракетах, так и для поддержания на орбите: ими будет трудно управлять в космосе, и они будут особенно уязвимы для разрушительных столкновений с космическим мусором.

Сами спутники также потребуют дополнительных технологий, чтобы защитить их от космической среды. Космические лучи — высокоэнергетические частицы, исходящие от нашего Солнца и дальних звезд — распространяются по космосу и могут повредить плохо защищенную электронику космических аппаратов.

Этим спутникам также понадобится еще один гигантский элемент: радиаторы. Наземные центры обработки данных оснащены различными технологиями охлаждения, которые используют холодный воздух или воду, чтобы предотвратить перегрев компьютеров. Космос — это вакуум, поэтому единственным вариантом охлаждения космического корабля является использование радиатора, который выбрасывает тепло в космос в виде инфракрасного излучения. Но существуют ограничения относительно того, куда все это тепло может быть сброшено.

«Вам нужно охлаждаться вверх, в космос, потому что сама Земля теплая», — сказал Джейсон Райт, профессор астрономии и астрофизики в Университете штата Пенсильвания. «Если вы удаляетесь от Земли, вы можете направить ее напротив Солнца и охлаждаться. Если вы находитесь на низкой околоземной орбите, Земля заполняет половину вашего неба».

Это означает, что спутники на низкой околоземной орбите — области космоса, простирающейся примерно до 2000 километров (примерно 1240 миль) над планетой — должны были бы держать свои излучатели направленными в противоположную сторону как от Земли, так и от Солнца, которые обычно находятся в разных направлениях. Поскольку космический корабль вращается вокруг планеты примерно каждые 90 минут, излучатели должны были бы постоянно двигаться, чтобы оставаться правильно ориентированными, что усложняет систему и делает ее более сложной для построения.

В околоземном космическом пространстве уже существуют перегрузки, что побудило технологическую отрасль рассмотреть возможность эксплуатации таких центров обработки данных на орбитах, гораздо более удаленных от планеты. Это создает эксплуатационные проблемы и незначительно замедляет передачу данных обратно на Землю. Спутники на орбите испытывают задержку сигнала, известную как латентность. На низкой околоземной орбите время ожидания схоже с задержкой, типичной для наземных сетей. Но на высоких орбитах, которые, вероятно, будут занимать центры обработки данных, задержка может достигать трех секунд.

А если что-то сломается на космическом корабле, возможности ремонта крайне ограничены. Мецгер предположил, что спутники нужно будет строить модулями, чтобы будущие роботизированные спутники могли встречаться с неисправными центрами обработки данных и легче заменять неисправные детали.

SpaceX уже снизила расходы на запуски благодаря своей частично многоразовой ракете Falcon 9. Но запуск спутников для центров обработки данных по достаточно низкой цене, вероятно, будет зависеть от успешной разработки гигантской ракеты Starship компании, которая была задумана как полностью многоразовая и снизит стоимость запуска большого количества грузов на орбиту. Однако разработка Starship до сих пор идет неравномерно. Программа подверглась многочисленным незапланированным взрывам во время испытаний в 2025 году. SpaceX продемонстрировала способность Starship развертывать спутники, но аппарат еще не выполнил полноценной орбитальной миссии, и мечта о полной многоразовой возможности использования может быть осуществлена еще годами.

Существуют ли уже все необходимые технологии?

Значительная часть технологий, необходимых для космических центров обработки данных, таких как солнечные панели и радиаторы, используется в космосе уже десятилетиями. Практически все современные спутники зависят от солнечных панелей для питания. Международная космическая станция использует длинные радиаторы, чтобы регулировать температуру и предотвращать перегрев, как это необходимо для центров обработки данных.

Хотя Метцгер оптимистично настроен в отношении того, что центры обработки данных в космосе могут стать экономически выгодными, он отметил, что для этого, вероятно, понадобятся значительные исследования и разработки.

«Я не думаю, что здесь задействована какая-то новая физика, но потребуется значительная техническая зрелость», — сказал Мецгер.

Он отметил, что инженерам нужно будет сделать солнечные панели, радиаторы и защиту от радиации более легкими и меньшими, что облегчит запуск и развертывание этих материалов в космосе.

Кто является важными игроками в этой сфере?

Помимо Маска, Безоса и Шмидта, ряд других планирует создать центры космических данных. В ноябре Google объявила о проекте Suncatcher, целью которого является разработка технологии для переноса вычислений искусственного интеллекта в космос. В партнерстве со спутниковой компанией Planet Google планирует запустить два прототипа спутников до начала 2027 года.

Согласно сообщению Wall Street Journal, основатель и генеральный директор OpenAI Сэм Альтман рассматривал возможность приобретения конкурента SpaceX для запуска центров обработки данных. Starcloud — не единственный стартап, который работает над этой технологией: еще один — Axiom Space, который также разрабатывает замену Международной космической станции. Китай также развернул в космосе суперкомпьютер с искусственным интеллектом, который тестировал технологию, которая может быть использована для будущего центра обработки данных с искусственным интеллектом.

SpaceX имеет уникальное преимущество в своем интернет-сервисе на базе спутников Starlink. Имея на орбите более 9300 космических аппаратов, компания обладает многолетним опытом эксплуатации огромного количества спутников, и Маск, генеральный директор компании, заявил, что SpaceX перепрофилирует технологию Starlink для строительства этих центров обработки данных.

Как скоро могут появиться центры обработки данных в космосе?

Известный своими смелыми прогнозами, которые редко сбываются вовремя, Маск предложил возможность запуска Starship нескольких центров обработки данных в течение следующих четырех-пяти лет, «если мы сможем решить другие части уравнения». Безос дал гораздо более консервативную оценку.

«Это 10 с лишним лет, но я уверен, что это не более 20 лет», — сказал он в октябре.

Однако разработка совершенно нового космического оборудования часто занимает гораздо больше времени, чем ожидается, и нет никаких сомнений, что это предприятие когда-нибудь будет экономически эффективным. Центры космических данных могут стать реальностью уже в этом десятилетии — или же оставаться в сфере научной фантастики гораздо дольше.