Kosmosā lidos datu centri ar kilometru plašam saules baterijām

Tehnoloģijas
BB.LV
Publicēšanas datums: 12.11.2025 13:53
SpaceX вывела на орбиту спутник Starcloud-1.

Tas būs satelītu grupējums, kas uztur saziņu pa lāzeri.

Dati datoru nozarei jāapstrādā kosmosā, uzskata Google, SpaceX un Blue Origin. Uz orbītu jau ir nosūtīts eksperimentālais satelīts ar jaudīgāko procesoru kosmonautikas vēsturē.

Tehnomiljardieri piedāvā drosmīgu risinājumu — izvietot datu centrus uz zema orbīta. Saules baterijas nodrošinās tos ar enerģiju, bet vides izmaksas būs tikai ražošanas un palaišanas posmā.

Džefs Bezo, Amazon dibinātājs un kosmiskās kompānijas Blue Origin īpašnieks, uzskata, ka tuvāko 20 gadu laikā kosmiskie datu centri kļūs izdevīgāki par zemes centriem. 2025. gada martā bijušais Google izpilddirektors Ēriks Šmids iegādājās uzņēmumu Relativity Space, kas strādā pie kosmisko raķešu ražošanas, izmantojot 3D drukāšanu. Vēlāk uzņēmējs precizēja, ka viņu interesē tieši kosmisko datu centru izveide. Ilons Masks nesen paziņoja sociālajā tīklā, ka viņa kompānija SpaceX nodarbosies ar datu centru izveidi, pamatojoties uz trešās modifikācijas Starlink satelītiem (Starlink V3). Arī Google nepaliek malā: 4. novembrī uzņēmums publicēja preses relīzi par projektu Suncatcher («Saules ķērājs»). Korporācija plāno uzsākt kosmosā "eksperimentālo misiju" (learning mission) līdz 2027. gada sākumam.

Tikmēr 2. novembrī SpaceX raķete Falcon 9 izveda orbītā satelītu Starcloud-1, kas pieder startupam Starcloud. Uz nelielā aparāta, kura svars ir 60 kg, ir jaunākais grafiskais procesors Nvidia H100. Šis procesors, kas tika prezentēts tikai pirms diviem gadiem, visticamāk, ir jaudīgākais, kas jebkad bijis kosmosā. Eksperimentu mērķis, kas paredzēts 11 mēnešiem, ir pārbaudīt, kā tas uzvedīsies orbītā. Kosmiskais startups, kas dibināts pirms mazāk nekā diviem gadiem, jau veic sarunas par kosmisko datu centru ar jaudu 5 GW, kas tiek barots no saules baterijas ar platību 4 km2.

Pirmkārt, uz kuru orbītu palaist datu centru? Būtu labi karāties virs vienas zemes virsmas punkta, lai nodrošinātu pastāvīgu saziņu ar Zemi. Tas nozīmē ģeostacionāro orbītu aptuveni 36 000 km augstumā. Palaišana uz to ir dārga izprieca, turklāt tā ir cieši piepildīta ar sakaru satelītiem. Preprinta autori piedāvā citu risinājumu: orbītu "ausma-ietums" 650 km augstumā. Šādā orbītā satelīts nekad neiekrīt naktī. Tā saules baterijas pastāvīgi ir apgaismotas vai nu no ausošā, vai rietošā Saules, atkarībā no tā, virs kura puslodes planētas tas atrodas.

Bet uzreiz rodas pirmā grūtība: nepārtrauktu saziņu ar datu centru nevarēs nodrošināt. Šādā zemas orbītā satelīts uz īsu brīdi parādīsies zemes staciju redzeslokā un atgriezīsies tikai nākamajā apgriezienā. Kopumā var runāt, iespējams, par dažām stundām saziņas dienā. Kā pārsūtīt datu centram milzīgus informācijas apjomus, kurus tam jāapstrādā, un izkraut rezultātus? Autori nepiedāvā atbildi, ierobežojoties ar piezīmi, ka saziņu ar Zemi var uzturēt pa lāzera staru. Lāzera saziņa "kosmoss — Zeme" jau ir izmēģināta. Eksperimentu laikā ir sasniegta datu pārsūtīšanas ātrums 200 Gbit/s. Tas aptuveni atbilst optisko šķiedru sakaru līniju caurlaidspējai ar datu centriem, bet tie ir pieslēgti visu diennakti.

Palaist orbītā aparātu, kura izmērs un masa ir kā mūsdienu datu centram, praktiski nav iespējams. Eksperti piedāvā elegantu izeju: datu centram jābūt ne monolītai būvei, bet grupējumam no desmitiem satelītu, kas uztur saziņu starp sevi atkal pa lāzera staru. Tomēr komunikācijai starp dažādām datu centra daļām jābūt vēl ātrākai — līdz 10 Tbit/s. Autori piedāvā to panākt, liekot satelītiem lidot neiedomājami ciešā pūlī. Ar ātrumu gandrīz 8 km/s būs jāiztur attālums starp blakus esošajiem aparātiem tikai 100–200 metri. Tas vēl arī nepārtraukti svārstīsies, pakļaujoties debesu mehānikas likumiem. Tas, ka gravitācijas lauks virs dažādām Zemes vietām nedaudz atšķiras — tajā ir savas "bedres" un "kalni". Un arī atmosfēras atliekas palēninās satelītus. Autori atzīst, ka šāds augstais pilots pārsniedz pieejamās tehnoloģijas, bet cer, ka mākslīgais intelekts nodrošinās nepieciešamo vadības precizitāti.

Ilgstoša kosmisko inženieru sāpe — elektronikas ievainojamība pret kosmisko starojumu. Lādētās daļiņas, kas skrien cauri Visumam, iekļūst mikroshēmās. Labākajā gadījumā tas var izraisīt darbības traucējumus, bet sliktākajā — pilnīgu izslēgšanos. Tāpēc kosmosā lido īpaša radiācijas izturīga elektronika. Par šo izturību nākas maksāt ar samazinātu aprēķinu jaudu. Pirms Starcloud-1 palaišanas, visticamāk, visjaudīgākais procesors ārpus Zemes bija Marsa helikopters Ingenuity. Uz tā bija Snapdragon 801 — diezgan parasts procesors viedtālrunim ar takts frekvenci 2,26 GHz. Starpplanētu lidojumu viņš veica izslēgtā stāvoklī, bet kosmiskais starojums ir bīstams tikai ieslēgtai elektronikai. Ingenuity iekārtas dators tika ieslēgts tikai Marss atmosfērā, kas nodrošina kādu aizsardzību pret starojumu.

Google speciālisti apgalvo, ka veikuši eksperimentus ar saviem procesoriem TPU V6e Trillium Cloud. Eksperimentētāji apstarojusi tehniku ar protonu enerģiju 67 MeV, kas imitē kosmiskos starus. Procesori turpināja darboties bez būtiskiem traucējumiem, pat saņemot devu, kas ievērojami pārsniedz aprēķināto. Tas ir interesants rezultāts, bet nevajag maldināties. Kosmiskajiem stariem ir sarežģīts sastāvs, tajos sastopami arī daļiņas ar daudz lielāku enerģiju. Vispārīgi reproducēt ilgstošas kosmiskās apstarošanas efektu īsā zemes eksperimentā — nav vienkārša uzdevums. Izšķiroši būs komerciālo procesoru izmēģinājumi orbītā, kuru uzsāka Starcloud-1. Tomēr diezgan grūti ir noticēt, ka visu šo gadu milzīgā kosmiskā nozare ir sēdējusi uz "aprēķinu diētas" bez nopietniem iemesliem.

VĒL SADAĻĀ

LASI VĒL