Google wysyła centrum danych w kosmos. Problemem nie jest próżnia

Jeszcze kilka lat temu pomysł umieszczenia centrum danych w kosmosie można było wrzucić do tej samej szuflady co windy orbitalne, górnictwo asteroid czy międzyplanetarne wakacje. Tymczasem Google właśnie przygotowuje się do wysłania na orbitę eksperymentalnego satelity wyposażonego w układy AI, który ma odpowiadać na proste zapytania związane ze sztuczną inteligencją. To pierwszy element znacznie większego planu o nazwie Project Suncatcher.

W ostatnich latach branża technologiczna znalazła się w sytuacji, której jeszcze niedawno nie przewidywała. Rozwój dużych modeli językowych, generatorów obrazów i innych systemów AI sprawił, że zapotrzebowanie na moc obliczeniową rośnie w tempie, które zaczyna przyprawiać o ból głowy nawet największych graczy.

Czytaj też:

Budowa nowego centrum danych to już nie tylko kwestia pieniędzy. Potrzebne są odpowiednie działki, przyłącza energetyczne, systemy chłodzenia i zgody lokalnych społeczności. Coraz częściej pojawiają się protesty mieszkańców, a operatorzy sieci energetycznych ostrzegają, że niektóre regiony zwyczajnie nie są gotowe na kolejne gigantyczne inwestycje. Według Google’a właśnie dlatego warto zacząć myśleć o przestrzeni kosmicznej jako o miejscu, gdzie energii słonecznej nie brakuje.

To właśnie z tej potrzeby narodził się Project Suncatcher, którego celem jest stworzenie orbitalnych centrów danych zasilanych bezpośrednio energią słoneczną. Pomysł może wydawać się szalony, ale w rzeczywistości jest logicznym rozwinięciem trendu obserwowanego dziś w całej branży AI. Skoro największym ograniczeniem staje się energia, to może warto umieścić część infrastruktury tam, gdzie słońce świeci niemal bez przerwy?

Warto jednak ostudzić wyobraźnię. Google nie wysyła właśnie kosmicznego odpowiednika swoich gigantycznych farm serwerowych. Pierwszy satelita, nazwany MVP, jest raczej demonstratorem technologii niż prawdziwym centrum danych. W jego wnętrzu znajdują się cztery układy TPU, czyli Tensor Processing Units, wyspecjalizowane procesory Google’a przeznaczone do obliczeń związanych ze sztuczną inteligencją. Ich łączna moc odpowiada mniej więcej pojedynczemu serwerowi w klasycznym centrum danych. Satelita będzie zasilany przez panele słoneczne dostarczające około 1 kW energii, czyli mniej więcej tyle, ile potrzebuje suszarka do włosów.

Nie jest to więc sprzęt, który przejmie obsługę Gemini albo odciąży serwerownie Google'a na Ziemi. Jego zadanie jest znacznie bardziej przyziemne. Ma sprawdzić, czy układy AI w ogóle są w stanie pracować w kosmosie przez dłuższy czas.

Mogłoby się wydawać, że największym wyzwaniem w kosmosie jest promieniowanie albo mikrometeoryty. Tymczasem jednym z najpoważniejszych problemów okazało się... chłodzenie. Każdy, kto choć raz dotknął laptopa podczas renderowania filmu albo grania, wie, że procesory produkują ogromne ilości ciepła. W centrum danych problem rozwiązuje się za pomocą wentylatorów, klimatyzacji, a coraz częściej także chłodzenia cieczą.

W kosmosie wentylatory praktycznie nie mają sensu. Nie ma tam atmosfery, która mogłaby odprowadzać ciepło. Google opracował więc specjalny system składający się z kolejnych warstw materiałów przewodzących ciepło. Energia cieplna jest przenoszona z układów AI przez warstwy aluminium i miedzi do radiatora, który oddaje ją w przestrzeń kosmiczną.

Problem nie został jednak całkowicie rozwiązany. Według Google’a obecne układy mogą pracować w kosmosie przez około 15 minut, po czym muszą zostać wyłączone, aby się schłodzić. W tym czasie satelita ma być w stanie obsłużyć krótkie zapytania kierowane do Gemini. To pokazuje skalę wyzwań. O ile zasilanie energią słoneczną wygląda atrakcyjnie, o tyle efektywne pozbywanie się ciepła pozostaje jednym z najtrudniejszych problemów przyszłych orbitalnych serwerowni.

Drugim wielkim wyzwaniem jest promieniowanie kosmiczne. Aby sprawdzić, czy układy AI przetrwają na orbicie, Google już w 2025 r. rozpoczął eksperymenty w Crocker Nuclear Laboratory w Kalifornii. Firma wystawiała swoje procesory na działanie promieniowania odpowiadającego około pięciu latom pracy w kosmosie. Do testów wykorzystano potężny cyklotron, czyli akcelerator cząstek.

Promieniowanie może powodować tak zwane „bit flips”, czyli błędy polegające na przypadkowej zmianie zera na jedynkę lub odwrotnie. Takie zakłócenie może prowadzić do błędnych obliczeń, nieprawidłowych wyników albo awarii systemu. Google twierdzi jednak, że wyniki testów okazały się obiecujące, ponieważ wiele takich błędów można było usunąć zwykłym restartem układów.

Google już teraz mówi o kolejnych dwóch satelitach planowanych na przyszły rok. Firma opracowuje również koncepcję flot liczących ponad 80 satelitów, które miałyby latać w ścisłej formacji i współpracować ze sobą podczas wykonywania obliczeń AI. W dalszej perspektywie rozważana jest nawet budowa niestandardowego satelity o długości porównywalnej z boiskiem piłkarskim.

To właśnie tutaj historia staje się naprawdę interesująca. Pojedynczy satelita jest eksperymentem. Kilkadziesiąt współpracujących satelitów zaczyna już przypominać rozproszoną infrastrukturę obliczeniową. A setki czy tysiące takich urządzeń mogłyby kiedyś stworzyć coś, co faktycznie dałoby się nazwać kosmicznym centrum danych.

Brzmi absurdalnie? Warto przypomnieć, że jeszcze dekadę temu wielu ekspertów podobnie reagowało na pomysł konstelacji tysięcy satelitów internetowych. Dziś Starlink jest normalnym elementem krajobrazu technologicznego. Project Sunchatcher to próba podobnej rewolucji - ale na dużo większą skalę.

*Ilustracja otwierająca wygenerowana za pomocą AI