Дата-центри на орбіті: Starcloud бачить майбутнє в космосі

Де знаходиться найкраще місце для розміщення дата-центру, що споживає величезну кількість енергії та потребує постійного охолодження? Відповідь може здатися несподіваною: не на Землі, а на навколоземній орбіті. Саме таку амбітну ідею просуває Філіп Джонстон, виконавчий директор стартапу Starcloud. Він переконаний, що на тлі стрімкого падіння вартості виведення вантажів у космос, перенесення обчислювальних потужностей за межі нашої планети є не просто можливим, а й логічним наступним кроком. «Коли вартість запусків впаде достатньо низько, цілком неминуче, що всі дата-центри перемістяться в космос», — стверджує Джонстон.

Аргументи на користь такої космічної інфраструктури виглядають переконливо. Орбітальний дата-центр, розміщений на сонячно-синхронній полярній орбіті типу «світанок-захід», перебуватиме під постійним сонячним опроміненням. Це дозволить використовувати невичерпну сонячну енергію з максимальною ефективністю. За розрахунками, за відсутності атмосфери та хмар, які розсіюють і блокують сонячні промені, одна й та сама сонячна панель генеруватиме на орбіті в п'ять разів більше енергії, ніж на поверхні Землі. Другою ключовою перевагою є охолодження. Холодний вакуум космосу значно полегшує відведення тепла від працюючого обладнання. Системи охолодження працюють набагато ефективніше за низьких температур навколишнього середовища, що є одвічною проблемою для земних дата-центрів, які виділяють величезну кількість тепла. Зв'язок із Землею забезпечуватимуть супутникові інтернет-сузір'я на кшталт Starlink від SpaceX та інших провайдерів, що вже сьогодні пропонують високошвидкісне з'єднання. Ба більше, космічне розміщення дозволить організовувати обчислювальні кластери у тривимірному просторі, а не лише у двох вимірах, як це відбувається на Землі, що потенційно може прискорити передачу даних між компонентами системи.

Стартап Starcloud, заснований лише в січні 2024 року, має намір втілити цю концепцію в життя. Вже цього літа компанія планує запустити перший демонстраційний супутник Starcloud 1. Апарат розміром приблизно з холодильник буде оснащений чіпами штучного інтелекту виробництва Nvidia та живитиметься від сонячної батареї потужністю близько одного кіловата (кВт). За словами Езри Фейлдена, технічного директора Starcloud, ці чіпи матимуть у 100 разів більшу обчислювальну потужність, ніж будь-які інші, що коли-небудь відправлялися в космос. Головними завданнями місії Starcloud 1 є тестування систем радіаційного захисту для комп'ютерного обладнання, систем діагностики несправностей та оцінка ефективності різних технологій охолодження в умовах відкритого космосу.

Наступним кроком стане запуск супутника Starcloud 2, запланований на кінець 2026 року. Він матиме в 100 разів більшу потужність сонячних батарей та в 100 разів вищу обчислювальну продуктивність порівняно з першим демонстратором. Після цього компанія планує вивести на орбіту перший комерційний супутник Starcloud із сонячною батареєю потужністю 1 мегават (МВт). Довгострокова мета — розгортання до початку 2030-х років повноцінних орбітальних дата-центрів потужністю 40 МВт кожен, за розмірами порівнянних із морським транспортним контейнером. У віддаленій перспективі кілька таких модулів можна буде об'єднувати в єдиний комплекс, який живитиметься від гігантської сонячної панелі розміром 4 на 4 кілометри, здатної генерувати 5 гігават (ГВт) енергії.

Амбіцій Starcloud, безсумнівно, не позичати. Однак скептики вказують на потенційні проблеми та ставлять під сумнів деякі розрахунки компанії. Зокрема, аналіз, проведений галузевим виданням Data Centre Dynamics, припускає, що Starcloud, можливо, не врахувала необхідність додаткового захисного екранування для сонячних панелей на орбіті, переоцінила реальну вихідну потужність сонячних батарей та проігнорувала складну проблему уникнення зіткнень з космічним сміттям на низькій навколоземній орбіті.

Філіп Джонстон не погоджується з цією критикою. Він зазначає, що супутники, які вже використовуються в інтернет-сузір'ях, успішно працюють зі звичайними сонячними панелями земного типу, потребуючи лише тонкого шару захисного скла на тій висоті, де вони оперують (Starcloud планує працювати на подібній, хоча й трохи вищій, низькій навколоземній орбіті). Він також вказує на незалежний звіт щодо перспектив орбітальних дата-центрів, опублікований у жовтні минулого року французькою аерокосмічною групою Thales. Висновки цього звіту щодо генерації енергії, терморегуляції та орбітального контролю виявилися напрочуд схожими на розрахунки Starcloud. Крім того, існують припущення, що ідею космічних дата-центрів розглядають і технологічні гіганти, такі як Google та інші американські компанії.

Зрештою, все залежить від вартості космічних запусків. Якщо вона дійсно впаде настільки суттєво, як прогнозується, витрати на відправку дата-центру в космос можуть бути більш ніж компенсовані доступністю практично необмеженої та дешевої сонячної енергії. Starcloud покладає великі надії на багаторазові надважкі ракети-носії, такі як Starship від SpaceX, які, за очікуваннями, можуть знизити вартість запусків більш ніж на 99% протягом найближчих кількох років. І на відміну від космічних готелів чи орбітальних фабрик, які потребують постійного транспортування фізичних вантажів туди й назад, дата-центри вимагають передачі лише невагомих бітів інформації на орбіту та з неї. «Перше, що ви зробите, якщо з'явиться наддешевий запуск, — це побудуєте дуже великі дата-центри в космосі», — підсумовує Джонстон. Чи стане ця футуристична візія реальністю, покаже час, але вона, безперечно, відкриває захопливі перспективи для майбутнього обчислень та освоєння космосу.