В некотором смысле, все это было неизбежно. Илон Маск и его окружение годами говорили об ИИ в космосе — в основном в контексте научно-фантастической серии Иэна Бэнкса о вселенной далекого будущего, где разумные космические корабли бродят и управляют галактикой.
Теперь Маск видит возможность реализовать версию этого видения. Его компания SpaceX запросила разрешение регулирующих органов на строительство орбитальных центров обработки данных на солнечной энергии, распределенных по миллиону спутников, которые могли бы вывести из-под планеты до 100 ГВт вычислительной мощности. По сообщениям, он предложил, чтобы некоторые из его спутников ИИ были построены на Луне.
«Самое дешевое место для размещения ИИ будет в космосе через 36 месяцев или меньше», — сказал Маск на прошлой неделе в подкасте, который вел соучредитель Stripe Джон Коллисон.
Он не одинок. Глава вычислительных мощностей xAI, по сообщениям, поспорил со своим коллегой из Anthropic, что к 2028 году 1% мировых вычислительных мощностей будет находиться на орбите. Google (который имеет значительную долю в SpaceX) объявил о космическом проекте ИИ под названием Project Suncatcher, который запустит прототипы в 2027 году. Starcloud, стартап, привлекший 34 миллиона долларов при поддержке Google и Andreessen Horowitz, на прошлой неделе подал собственные планы по созданию группировки из 80 000 спутников. Даже Джефф Безос назвал это будущим.
Но за ажиотажем скрывается вопрос: что на самом деле потребуется для вывода центров обработки данных в космос?
По первоначальным оценкам, наземные центры обработки данных сегодня остаются дешевле орбитальных. Эндрю МакКэлип, инженер-ракетчик, создал полезный калькулятор для сравнения двух моделей. Его базовые результаты показывают, что орбитальный центр обработки данных мощностью 1 ГВт может стоить 42,4 миллиарда долларов — почти в три раза дороже его наземного аналога, благодаря первоначальным затратам на строительство спутников и их вывод на орбиту.
Изменение этого уравнения, по мнению экспертов, потребует развития технологий в нескольких областях, огромных капиталовложений и большой работы над цепочкой поставок компонентов космического класса. Это также зависит от роста затрат на земле, поскольку ресурсы и цепочки поставок находятся под давлением растущего спроса.
Проектирование и запуск спутников
Ключевым фактором любой космической бизнес-модели является стоимость вывода чего-либо на орбиту. SpaceX Маска уже снижает стоимость вывода на орбиту, но аналитикам, изучающим, что потребуется для реализации орбитальных центров обработки данных, нужны еще более низкие цены для закрытия их бизнес-кейса. Другими словами, хотя центры обработки данных ИИ могут показаться историей о новой бизнес-линии перед IPO SpaceX, план зависит от завершения самого долгосрочного незавершенного проекта компании — Starship.
Учитывая, что многоразовый Falcon 9 сегодня доставляет груз на орбиту примерно за 3600 долларов/кг. Для того чтобы сделать космические центры обработки данных осуществимыми, согласно техническому документу Project Suncatcher, потребуются цены ближе к 200 долларам/кг, что является 18-кратным улучшением, которое ожидается в 2030-х годах. Однако по такой цене энергия, поставляемая спутником Starlink сегодня, была бы конкурентоспособной по стоимости с наземным центром обработки данных.
Ожидается, что ракета SpaceX нового поколения Starship обеспечит эти улучшения — ни один другой разрабатываемый аппарат не обещает эквивалентной экономии. Однако этот аппарат еще не стал рабочим и даже не достиг орбиты; ожидается, что третья итерация Starship совершит свой первый запуск в ближайшие месяцы.
Однако, даже если Starship будет полностью успешным, предположения о том, что он немедленно приведет к снижению цен для клиентов, могут не выдержать проверки. Экономисты консалтинговой фирмы Rational Futures убедительно доказывают, что, как и в случае с Falcon 9, SpaceX не захочет устанавливать цены значительно ниже, чем у лучшего конкурента — иначе компания упустит прибыль. Если ракета Blue Origin New Glenn, например, будет стоить 70 миллионов долларов, SpaceX не возьмет на себя миссии Starship для внешних клиентов значительно дешевле, что оставит ее выше цифр, публично предполагаемых строителями космических центров обработки данных.
«Ракет для запуска миллиона спутников еще недостаточно, так что мы довольно далеки от этого», — сказал Мэтт Горман, генеральный директор Amazon Web Services, на недавнем мероприятии. «Если подумать о стоимости вывода полезной нагрузки в космос сегодня, она огромна. Это просто неэкономично».
Тем не менее, если запуск — это бич всех космических предприятий, то второй проблемой является стоимость производства.
«Мы всегда принимаем как должное, что стоимость Starship составит сотни долларов за килограмм», — сказал МакКэлип TechCrunch. «Люди не учитывают, что спутники стоят почти 1000 долларов за килограмм прямо сейчас».
Стоимость производства спутников составляет основную часть этой цены, но если высокопроизводительные спутники могут быть изготовлены примерно вдвое дешевле нынешних спутников Starlink, цифры начинают иметь смысл. SpaceX добилась больших успехов в экономике спутниковой связи при создании Starlink, своей рекордной сети связи, и компания надеется достичь большего за счет масштаба. Часть обоснования создания миллиона спутников, несомненно, заключается в экономии затрат, связанной с массовым производством.
Тем не менее, спутники, которые будут использоваться для этих миссий, должны быть достаточно большими, чтобы удовлетворить сложные требования для работы мощных GPU, включая большие солнечные батареи, системы терморегулирования и лазерные каналы связи для приема и передачи данных.
Технический документ Project Suncatcher от 2025 года предлагает один способ сравнения наземных и космических центров обработки данных по стоимости электроэнергии, основного ресурса, необходимого для работы чипов. На земле центры обработки данных тратят примерно от 570 до 3000 долларов за кВт*ч в год, в зависимости от местных затрат на электроэнергию и эффективности их систем. Спутники Starlink SpaceX получают энергию от бортовых солнечных панелей, но стоимость приобретения, запуска и обслуживания этих космических аппаратов обеспечивает энергию по цене 14 700 долларов за кВт*ч в год. Проще говоря, спутники и их компоненты должны стать намного дешевле, прежде чем они станут конкурентоспособными по стоимости с учетом показаний счетчика.
Космическая среда не шутит
Сторонники орбитальных центров обработки данных часто говорят, что терморегулирование в космосе «бесплатно», но это упрощение. Без атмосферы рассеивать тепло на самом деле сложнее.
«Вы полагаетесь на очень большие радиаторы, чтобы просто рассеивать это тепло в черноту космоса, и поэтому это большая площадь поверхности и масса, которыми вам приходится управлять», — сказал Майк Сафьян, руководитель Planet Labs, которая строит прототипы спутников для Google Suncatcher, которые, как ожидается, будут запущены в 2027 году. «Это признается как одна из ключевых проблем, особенно в долгосрочной перспективе».
Помимо вакуума космоса, спутники ИИ должны справляться с космическим излучением. Космические лучи со временем деградируют чипы, а также могут вызывать ошибки «битового сдвига», которые могут повредить данные. Чипы можно защитить экранированием, использовать радиационно-стойкие компоненты или работать последовательно с избыточными проверками ошибок, но все эти варианты связаны с дорогостоящими компромиссами по массе. Тем не менее, Google использовал пучок частиц для тестирования воздействия излучения на свои тензорные процессоры (чипы, разработанные специально для приложений машинного обучения). Руководители SpaceX заявили в социальных сетях, что компания приобрела ускоритель частиц именно для этой цели.
Еще одна проблема связана с самими солнечными панелями. Логика проекта основана на энергетическом арбитраже: размещение солнечных панелей в космосе делает их в пять-восемь раз эффективнее, чем на Земле, и если они находятся на правильной орбите, они могут быть обращены к солнцу 90% дня или более, увеличивая их эффективность. Электричество — основной источник энергии для чипов, поэтому больше энергии = дешевле центры обработки данных. Но даже солнечные панели в космосе сложнее.
Космические солнечные панели из редкоземельных элементов прочные, но слишком дорогие. Солнечные панели из кремния дешевы и все более распространены в космосе — Starlink и Amazon Kuiper используют их — но они деградируют гораздо быстрее из-за космического излучения. Это ограничит срок службы спутников ИИ примерно пятью годами, что означает, что они должны будут быстрее окупать инвестиции.
Тем не менее, некоторые аналитики считают, что это не так уж и страшно, учитывая, как быстро появляются новые поколения чипов. «Через пять-шесть лет доллары за киловатт-час не приносят прибыли, и это потому, что они не являются передовыми», — сказал TechCrunch Филип Джонстон, генеральный директор Starcloud.
Дэнни Филд, руководитель Solestial, стартапа, производящего кремниевые солнечные панели космического класса, говорит, что отрасль рассматривает орбитальные центры обработки данных как ключевой фактор роста. Он ведет переговоры с несколькими компаниями о потенциальных проектах центров обработки данных и говорит, что «любой игрок, достаточно крупный, чтобы мечтать, по крайней мере, думает об этом». Однако, будучи давним инженером-конструктором космических аппаратов, он не сбрасывает со счетов трудности этих моделей.
«Вы всегда можете экстраполировать физику на больший размер», — сказал Филд. «Мне не терпится увидеть, как некоторые из этих компаний достигнут точки, когда экономика станет разумной, а бизнес-кейс замкнется».
Как вписываются космические центры обработки данных?
Один из нерешенных вопросов относительно этих центров обработки данных: что мы будем с ними делать? Они общего назначения, или для инференса, или для обучения? Исходя из существующих вариантов использования, они могут быть не полностью взаимозаменяемы с центрами обработки данных на земле.
Ключевая проблема для обучения новых моделей заключается в одновременной работе тысяч GPU массово. Большинство обучений моделей не распределено, а выполняется в отдельных центрах обработки данных. Гиперскейлеры работают над изменением этого, чтобы увеличить мощность своих моделей, но это еще не достигнуто. Аналогично, обучение в космосе потребует согласованности между GPU на нескольких спутниках.
Команда Project Suncatcher от Google отмечает, что наземные центры обработки данных компании соединяют свои сети TPU с пропускной способностью в сотни гигабит в секунду. Самые быстрые готовые межспутниковые каналы связи сегодня, использующие лазеры, могут достигать только около 100 Гбит/с.
Это привело к интригующей архитектуре для Suncatcher: она включает в себя полет 81 спутника в формации, чтобы они находились достаточно близко друг к другу, чтобы использовать трансиверы, на которые полагаются наземные центры обработки данных. Это, конечно, представляет свои собственные проблемы: автономность, необходимая для обеспечения того, чтобы каждый космический аппарат оставался на своей правильной позиции, даже если требуются маневры для уклонения от орбитального мусора или другого космического аппарата.
Тем не менее, исследование Google предлагает оговорку: работа инференса может переносить орбитальную радиационную среду, но требуется дополнительное исследование для понимания потенциального воздействия битовых сдвигов и других ошибок на рабочие нагрузки обучения.
Задачи инференса не требуют одновременной работы тысяч GPU. Эта задача может быть выполнена с помощью десятков GPU, возможно, на одном спутнике, что представляет собой своего рода минимально жизнеспособный продукт и вероятную отправную точку для бизнеса орбитальных центров обработки данных.
«Обучение — это не идеальная задача для космоса», — сказал Джонстон. «Я думаю, что почти все рабочие нагрузки инференса будут выполняться в космосе» — представляя все, от голосовых агентов службы поддержки до запросов ChatGPT, вычисляемых на орбите. Он говорит, что первый спутник ИИ его компании уже приносит доход, выполняя инференс на орбите.
Хотя детали скудны даже в заявке компании в FCC, орбитальная группировка центров обработки данных SpaceX, по-видимому, предусматривает около 100 кВт вычислительной мощности на тонну28, что примерно вдвое превышает мощность нынешних спутников Starlink. Космические аппараты будут работать во взаимодействии друг с другом и использовать сеть Starlink для обмена информацией; в заявке утверждается, что лазерные каналы Starlink могут достигать пропускной способности петабитного уровня.
Для SpaceX недавнее приобретение xAI (которая строит собственные наземные центры обработки данных) позволит компании занять позиции как в наземных, так и в орбитальных центрах обработки данных, наблюдая, какая цепочка поставок адаптируется быстрее.
В этом и заключается преимущество взаимозаменяемых операций с плавающей запятой в секунду — если вы можете заставить это работать. «FLOP есть FLOP, неважно, где он находится», — сказал МакКэлип. «[SpaceX] может масштабироваться до тех пор, пока [не столкнется] с ограничениями разрешений или капитальных затрат на земле, а затем вернуться к [своим] космическим развертываниям».
Есть конфиденциальная информация или документы о SpaceX? Свяжитесь с Тимом Фернхольцем по адресу tim.fernholz@techcrunch.com. Для безопасной связи вы можете связаться с ним через Signal по адресу tim_fernholz.21.
Всегда имейте в виду, что редакции могут придерживаться предвзятых взглядов в освещении новостей.
Автор – Tim Fernholz
