Dirbtinio intelekto energijos poreikis pavertė orbitinius duomenų centrus rimtai svarstoma idėja
Sparčiai augant dirbtinio intelekto infrastruktūrai, didžiausi žemėje statomų duomenų centrų apribojimai vis dažniau susiję su elektros tinklais, aušinimu, vandens poreikiu ir tinkamų sklypų paieška. Todėl technologijų bei kosmoso bendrovės pradėjo svarstyti skaičiavimo įrangos perkėlimą į orbitą, kur saulės energiją tam tikrose trajektorijose galima rinkti beveik nepertraukiamai.
Idėjos šalininkai įsivaizduoja palydovų grupes, kuriose būtų įrengti dirbtinio intelekto procesoriai, saulės baterijos, lazerinio ryšio sistemos ir dideli šilumą išspinduliuojantys paviršiai. Tokios sistemos galėtų apdoroti Žemės stebėjimo palydovų duomenis dar orbitoje arba vykdyti dalį nuo antžeminių centrų nepriklausančių dirbtinio intelekto užduočių.
Tai jau nebėra vien teorinis svarstymas. „Google“ paskelbė projektą „Suncatcher“ ir kartu su bendrove „Planet“ planuoja 2027 metų pradžioje paleisti du bandomuosius palydovus su dirbtinio intelekto aparatine įranga. „SpaceX“ JAV reguliuotojams pateikė paraišką dėl milžiniškos orbitinių duomenų centrų sistemos, kurioje teoriškai galėtų būti iki milijono palydovų.
Saulės energijos orbitoje netrūksta, tačiau ją surenkanti infrastruktūra būtų milžiniška
Virš atmosferos saulės baterijų neveikia debesys, lietus ir didžioji dalis paros šviesos svyravimų, su kuriais susiduriama Žemėje. Tinkamai pasirinktoje Saulės sinchroninėje orbitoje palydovas gali didžiąją laiko dalį likti apšviestas, todėl teoriškai sumažėtų baterijų ir atsarginio energijos tiekimo poreikis. Būtent šį pranašumą akcentuoja dauguma orbitinių duomenų centrų projektų.
Tačiau megavatų galios skaičiavimo sistemai neužtektų kelių įprastų palydovo sparnų. Viename 2026 metais paskelbtame techniniame vertinime apskaičiuota, kad 1 megavato informacinių technologijų apkrovai reikėtų maždaug 5 640 kvadratinių metrų saulės elementų ploto. Pridėjus energijos kaupimą, konstrukciją, kabelius ir galios keitiklius, elektros sistema taptų viena sunkiausių viso aparato dalių.
Saulės baterijos taip pat palaipsniui degraduoja dėl radiacijos, temperatūros ciklų ir kosminės aplinkos poveikio. Todėl sistema turėtų būti projektuojama su pradine galios atsarga, o jos ekonomika priklausytų nuo to, kiek metų palydovas galėtų veikti neprarasdamas didelės dalies savo našumo. Trumpa tarnavimo trukmė reikštų nuolatinį brangios aparatūros keitimą orbitoje.
Kosmosas yra šaltas, tačiau skaičiavimo įrangą jame aušinti sunkiau nei Žemėje
Dažniausiai kartojamas orbitinių duomenų centrų argumentas skelbia, kad šaltas kosmosas suteiktų beveik nemokamą aušinimą. Fizika sudėtingesnė: vakuume nėra oro, todėl šilumos negalima pašalinti ventiliatoriais ar perduoti aplinkai konvekcijos būdu. Galutinis šilumos pašalinimas įmanomas tik ją išspinduliuojant infraraudonųjų spindulių pavidalu.
Tam reikalingi dideli radiatoriai, kurių paviršius turi būti nukreiptas į šaltą erdvę ir kartu apsaugotas nuo tiesioginės Saulės bei Žemės skleidžiamos šilumos. Minėtame 1 megavato sistemos vertinime numatytas maždaug 2 500 kvadratinių metrų radiatorių plotas. Tai reikštų milžiniškas išskleidžiamas konstrukcijas, jautrias vibracijai, deformacijoms ir mikrometeoritų smūgiams.
Problema didėja mažinant procesorių darbinę temperatūrą. Radiatoriaus gebėjimas išspinduliuoti šilumą labai priklauso nuo jo temperatūros: vėsesnei įrangai aušinti reikia gerokai didesnio paviršiaus. Be to, radiatoriams naudojamos dangos orbitoje dėvisi, todėl projektavimo metu tenka numatyti papildomą plotą ir masę, kad sistema išlaikytų reikiamą šilumos pašalinimo gebą visą numatytą tarnavimo laiką.
Didžiausias ekonominis barjeras išlieka ne procesoriai, o tūkstančiai tonų aparatinės įrangos
Skaičiavimo lustų masė sudarytų tik dalį orbitinio duomenų centro. Kartu reikėtų iškelti saulės baterijas, radiatorius, konstrukcijas, energijos kaupimo įrangą, ryšio sistemas, spinduliuotės apsaugą, padėties valdymo mechanizmus ir variklius orbitai palaikyti. Techniniuose vertinimuose bendroji sistemos masė siekia maždaug 34–59 kilogramus vienam nuolat tiekiamos informacinių technologijų galios kilovatui.
Pagal tokį santykį vieno megavato orbitinė sistema galėtų sverti nuo 34 iki 59 tonų, dar neįskaičiavus visų atsarginių komponentų ir integravimo maržos. Šimtų megavatų centras virstų infrastruktūra, kurios masė būtų skaičiuojama tūkstančiais tonų. Jai pastatyti reikėtų nuolatinių sunkiosios klasės raketų skrydžių ir labai greito aparatinės įrangos gamybos tempo.
Viename ekonominiame modelyje apskaičiuota, kad norint konkuruoti su antžeminiais centrais, bendros paleidimo ir kosminio aparato gamybos išlaidos turėtų siekti maždaug 250–1 000 JAV dolerių už kilogramą. Tai kelis kartus mažiau už dabartinį viešai skelbiamą specialaus „Falcon 9“ paleidimo kainos lygį, dar nepridėjus paties palydovo pagaminimo.
Duomenų perdavimas gali tapti dar sunkesne problema už energiją ir aušinimą
Šiuolaikinių dirbtinio intelekto centrų procesoriai keičiasi milžiniškais duomenų kiekiais per vietinius didelės spartos tinklus. Orbitoje tokią vidinę infrastruktūrą tektų pakeisti lazerinėmis jungtimis tarp judančių palydovų, kurių padėtis ir atstumas nuolat kinta. Net nedideli ryšio sutrikimai galėtų sulėtinti modelių mokymą arba priversti užduotis pradėti iš naujo.
Dar didesnis skirtumas atsiranda siunčiant informaciją tarp orbitos ir Žemės. Antžeminių centrų vidiniai srautai gali siekti petabitų mastą, o palydovinės jungtys dažniausiai veikia gigabitų ar mažesniame diapazone. Debesys, atmosfera, ribotas antžeminių stočių matomumas ir būtinybė perduoti ryšį iš vieno palydovo kitam sukuria papildomų kliūčių.
Dėl šios priežasties pirmieji realiai naudingi orbitiniai centrai greičiausiai nesiųs į kosmosą didžiulių žalių duomenų rinkinių iš Žemės. Daug prasmingesnė pradžia būtų kosmose jau surenkamos informacijos apdorojimas: palydovinių vaizdų atranka, debesų ar gaisrų atpažinimas, signalų analizė ir tik galutinių rezultatų perdavimas antžeminėms stotims.
Radiacija ir gedimai gali paversti įprastą procesorių vienkartine kosmine preke
Žemėje duomenų centro sugedusį procesorių, maitinimo bloką ar tinklo jungiklį galima pakeisti per kelias valandas. Orbitoje tokia operacija būtų sudėtinga arba ekonomiškai beprasmė. Todėl kiekvienas modulis turėtų veikti be tiesioginės priežiūros, pats aptikti gedimus ir perskirstyti užduotis likusiems sistemos elementams.
Kosminė radiacija gali pažeisti atminties turinį, sukelti procesorių klaidas ir ilgainiui ardyti puslaidininkių struktūras. Specialūs radiacijai atsparūs lustai paprastai atsilieka nuo pažangiausių antžeminių procesorių, todėl bendrovės mėgina apsaugoti komercinius dirbtinio intelekto lustus ekranavimu, klaidų taisymu ir pertekliniais skaičiavimo mazgais. „Google“ nurodo jau atlikusi savo TPU procesorių radiacijos bandymus, tačiau tikrieji rezultatai turės būti patikrinti orbitoje.
Papildomą riziką kelia mikrometeoritai, kosminės šiukšlės ir susidūrimai su kitais palydovais. Kuo didesnė duomenų centro konsteliacija ir išskleidžiamų radiatorių bei saulės baterijų plotas, tuo didesnė tikimybė, kad kuris nors elementas bus pažeistas. Milžiniškos sistemos taip pat dar labiau apkrautų jau dabar perpildytas žemąsias orbitas.
Pirmieji orbitiniai centrai greičiausiai papildys Žemės infrastruktūrą, tačiau jos nepakeis
Artimiausiu laikotarpiu realiausias pritaikymas yra skaičiavimai, kurių duomenys jau gimsta kosmose. Žemės stebėjimo, meteorologiniai, navigacijos ir kariniai palydovai galėtų perduoti informaciją netoliese esančiam skaičiavimo mazgui, kuris atrinktų svarbiausius duomenis ir sumažintų į Žemę siunčiamą srautą.
Dideli kalbos modeliai ar kitos vartotojams skirtos sistemos orbitoje susidurtų su daug griežtesniais ekonominiais reikalavimais. Joms reikėtų nuolat kelti duomenis iš Žemės, išlaikyti didelį naudojimo lygį, reguliariai atnaujinti lustus ir patikimai veikti daugelį metų. Skaičiavimai rodo, kad toks modelis taptų konkurencingas tik labai smarkiai atpigus paleidimams ir kosminių platformų gamybai.
Todėl orbitiniai duomenų centrai nėra nei akivaizdi fantazija, nei jau išspręsta technologija. Saulės energijos prieinamumas yra tik viena lygties dalis. Galutinį rezultatą lems radiatorių masė, ryšio pralaidumas, procesorių atsparumas, aparatinės įrangos tarnavimo trukmė ir gebėjimas iškelti į orbitą tūkstančius tonų konstrukcijų už kainą, artimą įprastų pramoninių objektų statybai Žemėje.
Šaltiniai
Ars Technica. (2026). How hard is it to build orbital data centers, actually?
https://arstechnica.com/space/2026/07/how-hard-is-it-to-build-orbital-data-centers-actually/
Slava G. Turyshev. (2026). Orbital Data Centers: Spacecraft Constraints and Economic Viability
https://arxiv.org/abs/2604.27197
Minghao Sun, Zehui Chen, Jinbo Hou, Kezhi Wang ir Xiaoli Chu. (2026). Toward Communication-Efficient Space Data Centers: Bottlenecks, Architectures, and New Paradigms
https://arxiv.org/abs/2605.12681
DAO narių vertinimas
Straipsnio publikavimą patvirtino 4 iš 5 priskirtų DAO narių
Straipsnis yra per daug techninis ir gali būti sunkiai suprantamas paprastam skaitytojui. Jame trūksta konteksto ir platesnio paaiškinimo apie duomenų centrų kosmose privalumus ir iššūkius.
Straipsnis pateikia subalansuotą informaciją apie duomenų centrų kosmose privalumus ir iššūkius, o tai atitinka tikslumo ir nešališkumo reikalavimus. Jame nėra dezinformacijos ar manipuliacijos, todėl jis gali būti publikuojamas.
Straipsnis apie duomenų centrus kosmose yra aktualus, nes technologijų pažanga ir energetikos efektyvumo klausimai šiuo metu yra svarbūs visame pasaulyje, įskaitant Lietuvą. Be to, jis skatina diskusijas apie inovacijas ir tvarumą, kas yra aktualu mūsų auditorijai.
Straipsnis pateikia svarbią informaciją apie duomenų centrų kosmose privalumus ir iššūkius, kas gali būti naudinga skaitytojams, domintiems technologijų plėtra ir energetiniu efektyvumu.
Straipsnis pateikia objektyvią informaciją apie duomenų centrų kosmose privalumus ir iššūkius, be emocinės manipuliacijos ar nepagrįsto nerimo. Jis yra informatyvus ir psichologiškai saugus.
