Google robi przymiarki do stworzenia orbitalnego centrum danych. Projekt Suncatcher ma rozwiązać kryzys energetyczny

Koncern Alphabet, do którego należy Google, przygotowuje się do pierwszego orbitalnego testu w ramach projektu Suncatcher. W przyszłym tygodniu na pokładzie rakiety SpaceX wystrzelony zostanie prototypowy satelita z autorskimi procesorami TPU do obliczeń sztucznej inteligencji. Celem misji jest sprawdzenie odporności sprzętu na promieniowanie i skrajne temperatury, co ma utorować drogę do budowy kosmicznych klastrów obliczeniowych czerpiących energię ze słońca.

Pierwszy test technologii i przyszłość projektu Suncatcher

Prototypowy satelita Google zostanie wyniesiony na niską orbitę okołoziemską w ramach misji SpaceX Transporter-18, realizowanej we współpracy z firmą Planet. Sercem ładunku są układy Tensor Processing Unit, czyli procesory zaprojektowane specjalnie do wspierania modeli sztucznej inteligencji. Jak przy tym podkreślono, na obecnym etapie amerykańska korporacja nie zabiera się jeszcze za budowę pełnoprawnej kosmicznej serwerowni. Głównym celem eksperymentu pozostaje ocena zachowania podzespołów podczas startu rakiety, ich odporności na promieniowanie kosmiczne oraz radzenia sobie ze skrajnymi wahaniami temperatur w próżni.

Inicjatywa Suncatcher to długoterminowy projekt typu „moonshot”, mający na celu przełamanie barier inżynieryjnych. Drugi etap badań zaplanowano na 2027 rok, kiedy to na orbitę trafią dwa satelity połączone ze sobą szybkimi łączami laserowymi. Docelowa wizja przewiduje utworzenie rozproszonych klastrów satelitarnych z dziesiątkami procesorów TPU na pokładzie.

Energia słoneczna i przetwarzanie danych w modelu edge computing

Główną motywacją do przeniesienia części mocy obliczeniowych w kosmos jest gwałtownie rosnące zapotrzebowanie modeli AI na energię oraz ograniczenia naziemnej infrastruktury energetycznej. Na niskiej orbicie okołoziemskiej panele fotowoltaiczne mogą pracować w warunkach niemal stałego nasłonecznienia, generując – zdaniem Google – nawet ośmiokrotnie więcej energii niż na powierzchni Ziemi.

Kosmiczne serwery mają znaleźć zastosowanie także w modelu edge computing. Satelity obserwacyjne produkują ogromne ilości danych, których przesyłanie na Ziemię wymaga dużej przepustowości i czasu. Przetwarzanie informacji bezpośrednio na orbicie, np. identyfikacja pożarów czy zmian pogodowych, pozwoli wysyłać na Ziemię jedynie gotowe raporty, ograniczając obciążenie łączy.

Suncatcher to kosztowne przedsięwzięcie

Oczywiście realizacja projektu zakrojonego na pozaziemską skalę wiąże się z poważnymi wyzwaniami. Promieniowanie kosmiczne stwarza ryzyko tzw. bit flips (błędów pamięci) i choć w testach naziemnych układy Trillium TPU wykazały odporność na dawkę promieniowania odpowiadającą pięciu latom pracy w kosmosie, tak prawdziwa weryfikacja ich możliwości nastąpi dopiero w warunkach polowych. Zwrócono również uwagę na to, iż do grona problemów należy sprawne odprowadzanie ciepła generowanego przez procesory, co w próżni wymaga zastosowania specjalnych rur cieplnych i radiatorów.

Wisienką na torcie są ogromne wydatki związane z realizacją projektu Suncatcher. Według analiz Boston Consulting Group koszt utrzymania orbitalnej infrastruktury obliczeniowej jest obecnie od 2,5 do 3 razy wyższy niż naziemnej (660–750 mln dolarów za 1 MW mocy w kosmosie wobec 230–300 mln dolarów na Ziemi). Mimo to wartość rynku kosmicznych centrów danych do 2035 roku może przekroczyć 8,4 mld dolarów, a własne projekty w tym obszarze rozwijają już m.in. Starcloud, Axiom Space, SpaceX czy Blue Origin.