Szum wokół sztucznej inteligencji nabiera tempa: giganci technologiczni ścigają się o fabryki sztucznej inteligencji w kosmosie

Sztuczna inteligencja zużywa ogromne ilości energii elektrycznej. Pojedyncze centrum danych Microsoft AI, którego uruchomienie planowane jest na 2026 rok, ma zużywać połowę energii elektrycznej zużywanej przez Zurych. Te „fabryki AI” powstają obecnie w zawrotnym tempie. Szum wokół AI rozwija się dzięki rosnącej mocy obliczeniowej. 800 milionów osób korzysta z Google Chat co tydzień. Miliony kolejnych bawią się aplikacjami wideo opartymi na AI. Ostatnio przeglądarki internetowe również opierają się na AI. Serwery firm zajmujących się AI są coraz bardziej przegrzane.

Sama firma OpenAI planuje zainwestować ponad bilion dolarów w budowę nowych centrów danych w ciągu najbliższych kilku lat. Meta, Amazon, Google i XAI Elona Muska również uległy szaleństwu na punkcie centrów danych. Niektórzy eksperci zastanawiają się, skąd będzie pochodzić tak dużo energii elektrycznej dla tych rozległych farm serwerów.

Chciwe firmy technologiczne: „hiperskalowcy”

Giganci technologiczni planują bezprecedensową rozbudowę swojej infrastruktury IT, aby poradzić sobie z przytłaczającą górą danych generowanych przez ich usługi AI.

Jeff Bezos uważa, że ​​za dziesięć, dwadzieścia lat fabryki sztucznej inteligencji (AI) będą budowane nie na Ziemi, a w kosmosie. Sam Altman, szef OpenAI, również podziela ten pomysł. Były prezes i inwestor Google, Eric Schmidt, kupił startup rakietowy, aby wystrzelić superkomputery AI w kosmos. Elon Musk, wraz ze SpaceX, również planuje budowę orbitalnych centrów danych.

Niektórzy eksperci wątpią jednak, że na Ziemi zabraknie prądu dla centrów danych AI; inni pokładają nadzieję w energii jądrowej. Jeszcze inni kwestionują zasadność sztucznej inteligencji, a tym samym jej komercyjny sukces. Optymiści w dziedzinie AI z kolei uważają, że boom technologiczny jest nie do zatrzymania. Argumentują, że w dłuższej perspektywie praktycznie niemożliwe będzie uniknięcie wykorzystania taniej energii słonecznej w kosmosie do tego celu.

Wśród osób przewidujących gwałtowny wzrost zapotrzebowania na energię elektryczną ze względu na sztuczną inteligencję jest Philip Johnston, prezes startupu Starcloud. „W ciągu najbliższych trzech lat sztuczna inteligencja będzie wymagała mocy dziesięciu nowych elektrowni jądrowych” – mówi. Szybko postępująca ekspansja centrów danych już teraz znacząco podnosi ceny energii elektrycznej w USA.

Szum wokół sztucznej inteligencji osiąga astronomiczne rozmiary.

Startup Johnstona, Starcloud, planuje budowę orbitalnego centrum danych z ogromną elektrownią słoneczną do około 2035 roku. Do transportu wszystkich serwerów i niezbędnych paneli słonecznych w kosmos konieczne będzie kilka startów rakiet. Roboty zostaną również wysłane w kosmos, aby zmontować centrum danych na orbicie i przeprowadzić naprawy.

Oczekuje się, że pozaziemskie centrum danych będzie potrzebowało 5 gigawatów energii elektrycznej. To tyle, ile wytwarza pięć komercyjnych elektrowni jądrowych.

Ponieważ mają być zasilane energią słoneczną, satelity muszą być stale skierowane w stronę Słońca. Wybrana orbita została zaprojektowana tak, aby satelity nigdy nie znalazły się w cieniu Ziemi.

Chłodzenie komputerów może stanowić problem. Procesory AI generują dużo ciepła. A w kosmosie nie ma powietrza, które mogłoby odprowadzić część ciepła z gorących chipów na Ziemi. Dlatego na orbicie chłodzenie opiera się wyłącznie na promieniowaniu cieplnym. Aby zmaksymalizować ten efekt, centrum danych potrzebuje masywnego radiatora – podobnego do elementu grzejnego – który odprowadza nadmiar ciepła do pozbawionego powietrza środowiska.

Według Johnstona, Starcloud planuje zbudować zdecydowanie największą chłodnicę przeznaczoną do zastosowań kosmicznych. Chłodnica będzie dziesięć razy lżejsza i sto razy tańsza niż najlepsza dostępna chłodnica o tej samej wydajności chłodzenia. Johnston odmówił ujawnienia dalszych szczegółów technicznych, twierdząc, że stanowią one tajemnicę handlową Starcloud.

Otwartym pytaniem pozostaje, czy procesory wytrzymają promieniowanie w kosmosie. Na Ziemi naturalną ochronę zapewnia atmosfera i pole magnetyczne naszej planety. Jednak w kosmosie ta osłona zanika. Promieniowanie może uszkodzić elektronikę i doprowadzić do utraty przechowywanych informacji. Starcloud planuje przetestować odporność swoich procesorów AI na promieniowanie za pomocą satelity testowego o nazwie Starcloud-1.

Start satelity testowego z Mini-GPT

Satelita Starcloud-1 został wyniesiony na orbitę 350 kilometrów nad Ziemią 2 listopada rakietą SpaceX. Ten 60-kilogramowy satelita testowy, mniej więcej wielkości małej lodówki, jest wyposażony w procesor Nvidia H-100. Setki tysięcy chipów tego typu są nadal wykorzystywane przez firmy takie jak OpenAI do opracowywania najnowszych chatbotów AI w naziemnych centrach danych. Pojedynczy chip w Starcloud-1 będzie wystarczający do uruchomienia małego modelu AI o nazwie Mini-GPT.

W październiku 2026 roku planowany jest start pierwszego komercyjnego satelity startupu, Starcloud-2. Będzie on zużywał 7 kilowatów energii, która będzie dostarczana przez system fotowoltaiczny o powierzchni 80 metrów kwadratowych. Johnston twierdzi, że Starcloud-2 zapewni moc obliczeniową dla amerykańskich satelitów wojskowych. Wojsko jest gotowe zapłacić wyższe ceny za te usługi niż klienci komercyjni, twierdzi prezes Starcloud. Oczekuje, że sam Starcloud-2 wygeneruje przychody wyższe niż koszty projektowania, budowy i wystrzelenia samego satelity.

Johnston i jego zespół muszą również znaleźć rozwiązania problemu kosmicznych śmieci. Ochrona centrów danych Starcloud, wyposażonych w gigantyczne panele słoneczne, przed kolizjami z odłamkami z wycofanych z eksploatacji satelitów będzie niezwykle trudna. Zwłaszcza na wysokościach od 400 do 800 kilometrów nad Ziemią satelity takie jak Starlink zajmują coraz więcej miejsca. Dlatego Starcloud planuje w dłuższej perspektywie umieścić swoje satelity na orbicie około 1300 kilometrów nad Ziemią, gdzie ryzyko kolizji jest znacznie niższe. Spowodowałoby to nieco większe opóźnienia w transmisji danych na Ziemię w porównaniu z niższą orbitą Starcloud-1. Johnston twierdzi, że nawet wtedy transfer danych byłby wystarczająco szybki, aby umożliwić wykorzystanie sztucznej inteligencji.

Zużycie zasobów i koszty

Starcloud stawia na to, że wynoszenie satelitów w kosmos z czasem stanie się znacznie tańsze. Obecnie każdy, kto chce wystrzelić satelitę w kosmos, musi zapłacić kilka tysięcy dolarów za kilogram. Według Johnstona orbitalne centrum danych stanie się rentowne dopiero wtedy, gdy cena wyniesienia w kosmos spadnie do 500 dolarów za kilogram ładunku. Ma nadzieję, że Starship, nowa rakieta SpaceX, obniży te koszty.

W zeszłym roku francuska firma lotniczo-kosmiczna Thales Alenia przeprowadziła badanie dotyczące wpływu orbitalnych centrów danych na środowisko. Według badania, serwery orbitalne byłyby korzystne dla środowiska – pod warunkiem dziesięciokrotnego zmniejszenia emisji z samych rakiet. Autorzy badania przewidują, że Europa mogłaby zbudować i eksploatować neutralne dla klimatu centrum danych na orbicie do 2050 roku.

Międzynarodowy wyścig do chmury kosmicznej

Plany Starcloud brzmią jak science fiction. Obfitość energii słonecznej nad ziemską atmosferą jest z pewnością przekonującym argumentem. Jednak obsługa centrów danych w kosmosie byłaby prawdopodobnie znacznie trudniejsza niż na Ziemi. Philip Johnston i jego współpracownicy nie są jednak jedynymi, którzy wierzą w tę wizję.

Chińska firma kosmiczna Adaspace wystrzeliła w maju w kosmos dwanaście satelitów wyposażonych w procesory AI. Celem jest docelowo stworzenie gigantycznej sieci centrów danych składającej się z 2800 satelitów.

Startup Madari Space z siedzibą w Abu Zabi planuje uruchomienie orbitalnego centrum danych do końca 2026 roku. Głównym celem Madari nie są jednak chatboty oparte na sztucznej inteligencji, lecz przetwarzanie danych z satelitów obserwacyjnych Ziemi. Zamiast surowych danych, na Ziemię przesyłane byłyby jedynie wyniki analiz. Przesyłanie tych mniejszych zbiorów danych byłoby znacznie szybsze, co skróciłoby czas reakcji na pożary lasów czy powodzie. Madari jest wspierane przez fundusz innowacji założony przez Mohammeda bin Rashida Al Maktouma, władcę emiratu Dubaju.

Polska firma KP Labs i IBM współpracują nad koncepcją podobną do Madari. W sierpniu amerykańska firma Axiom Space zainstalowała własny moduł obliczeniowy na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej (ISS). Do końca roku Axiom planuje wystrzelić na orbitę okołoziemską dwa kolejne moduły. W przyszłości firma zamierza stworzyć orbitalną sieć obliczeniową, która będzie przetwarzać dane zarówno dla amerykańskiego wojska, jak i dla komercyjnej stacji kosmicznej.

Realistyczny scenariusz przyszłości czy „naukowa fantazja”?

Wyścig komputerowy w kosmos już trwa. Niektórzy eksperci ostrzegają jednak przed wygórowanymi oczekiwaniami krótkoterminowymi.

„Centra danych, które obecnie posiadamy na Ziemi, są bardzo duże. Przeniesienie czegoś podobnego w kosmos byłoby ogromnym przedsięwzięciem” – mówi Malcolm Macdonald, ekspert ds. kosmosu i profesor Uniwersytetu Strathclyde w Glasgow w Szkocji. Macdonald wątpi, że centra danych w kosmosie będą rentowne w najbliższej przyszłości. Przyznaje jednak, że sytuacja może się zmienić, gdy statek kosmiczny SpaceX – obecnie będący jedynie prototypem – rozpocznie regularną działalność.

Badacz kosmosu Michael Gschweitl z ETH w Zurychu uważa, że ​​centra danych w kosmosie są realne. „Rozwój małych komputerów kosmicznych jest już bardzo zaawansowany – na przykład do analizy danych z satelitów obserwacji Ziemi” – mówi. Duże centrum danych o mocy 5 gigawatów, planowane przez Starcloud, jest fizycznie możliwe, ale stanowi znacznie trudniejsze wyzwanie inżynieryjne. Gschweitl nie odważy się przewidzieć, kiedy dokładnie to się stanie. „Jest jednak bardzo prawdopodobne, że czegoś takiego nie osiągnie mały startup, lecz większa, uznana firma kosmiczna” – mówi badacz z ETH.

Źródła: Wizualizacje; zdjęcia satelitarne Starcloud , Mesa; zdjęcia z Google Earth, inspirowane przez FT .