[Перевод] Космические дата-центры и 100 ГВт на орбите: где ломается бизнес-модель. Разбор от TechCrunch

В каком-то смысле всё это было неизбежно. Илон Маск и его окружение годами рассуждали об искусственном интеллекте в космосе — прежде всего в духе научной фантастики Иэна Бэнкса, где в далёком будущем разумные космические корабли свободно странствуют по галактике и управляют ею.

Теперь Маск видит шанс приблизить эту картину к реальности. Его компания SpaceX запросила у регуляторов разрешение на создание орбитальных дата-центров на солнечной энергии, распределённых по группировке до миллиона спутников. По замыслу, это позволит вывести с поверхности Земли до 100 ГВт вычислительной мощности. По некоторым данным, часть «ИИ-спутников» может быть построена даже на Луне.

Он не единственный, кто делает подобные ставки. Руководитель вычислительных мощностей xAI, как сообщается, поспорил с коллегой из Anthropic, что к 2028 году 1% мировой вычислительной мощности будет находиться на орбите. Google, владеющая значительной долей в SpaceX, объявила о запуске космической ИИ-инициативы Project Suncatcher: первые прототипы планируется вывести на орбиту в 2027 году. Стартап Starcloud, привлёкший 34 млн долларов при поддержке Google и Andreessen Horowitz, на прошлой неделе подал заявку на создание собственной спутниковой группировки из 80 тысяч аппаратов. Даже Jeff Bezos публично заявлял, что будущее — за космосом.

Однако за громкими заявлениями встаёт более прозаичный вопрос: что на самом деле потребуется, чтобы перенести дата-центры в космос?

Первые расчёты показывают, что наземные дата-центры по-прежнему дешевле орбитальных. Космический инженер Эндрю МакКалип разработал удобный калькулятор для сравнения двух моделей. По его базовым оценкам, орбитальный дата-центр мощностью 1 ГВт может обойтись в 42,4 млрд долларов — почти в три раза дороже наземного аналога, главным образом из-за затрат на производство спутников и их выведение на орбиту.

Чтобы изменить эту экономику, потребуется технологический прорыв сразу в нескольких областях, огромные капитальные вложения и серьёзная перестройка цепочек поставок компонентов космического класса. Кроме того, многое зависит от того, насколько вырастут издержки на Земле по мере того, как растущий спрос будет перегружать ресурсы и логистику.

Проектирование и запуск спутников

Ключевой фактор любой космической бизнес-модели — стоимость вывода полезной нагрузки на орбиту. SpaceX уже активно снижает цену доступа в космос, но для орбитальных дата-центров требуются ещё более радикальные показатели. Иными словами, несмотря на то что проект выглядит как новая бизнес-линия в преддверии IPO SpaceX, его реализация напрямую зависит от завершения самого амбициозного и до сих пор незавершённого проекта компании — Starship.

Сегодня многоразовая ракета Falcon 9 обеспечивает стоимость вывода груза на орбиту примерно 3 600 долларов за килограмм. Согласно аналитической записке Project Suncatcher, для жизнеспособности космических дата-центров цена должна приблизиться к 200 долларам за килограмм — то есть снизиться в 18 раз. Такой уровень ожидается лишь в 2030-х годах. При этих показателях энергия, производимая спутником Starlink, стала бы конкурентоспособной по сравнению с наземным дата-центром.

Ожидается, что именно Starship обеспечит такой скачок — ни один другой разрабатываемый носитель не обещает сопоставимой экономии. Однако эта ракета пока не введена в эксплуатацию и даже не достигла орбиты; третий прототип должен совершить первый полноценный запуск в ближайшие месяцы.

Даже в случае полного успеха Starship предположение о немедленном снижении цен для клиентов вызывает сомнения. Экономисты консалтинговой компании Rational Futures отмечают, что, как и в случае с Falcon 9, SpaceX вряд ли станет сильно демпинговать относительно ближайших конкурентов. Если, к примеру, ракета New Glenn от Blue Origin будет предлагаться по 70 млн долларов за запуск, SpaceX не станет продавать полёты Starship внешним заказчикам существенно дешевле — а значит, реальные цены могут оказаться выше тех, что закладывают в свои расчёты строители космических дата-центров.

Даже если проблему запусков удастся смягчить, остаётся вторая серьёзная статья расходов — производство самих спутников.

Основную часть бюджета съедает производство аппаратов. Однако если удастся снизить стоимость мощных спутников примерно вдвое по сравнению с текущими спутниками Starlink, экономика начнёт сходиться. В процессе создания сети Starlink SpaceX уже значительно оптимизировала производство и рассчитывает усилить эффект за счёт масштабов. Идея о миллионе спутников во многом опирается именно на эффект массового производства.

Тем не менее аппараты для орбитальных дата-центров должны быть существенно крупнее и сложнее: им необходимы мощные солнечные панели, системы отвода тепла и лазерные каналы связи для передачи данных.

В аналитической записке Project Suncatcher 2025 года предлагается сравнивать наземные и космические дата-центры через стоимость электроэнергии — ключевого ресурса для работы чипов. На Земле эксплуатация обходится примерно в 570–3 000 долларов за киловатт в год в зависимости от тарифов и эффективности инфраструктуры. Спутники Starlink получают энергию от собственных солнечных панелей, но с учётом производства, запуска и обслуживания фактическая стоимость энергии достигает 14 700 долларов за киловатт в год. Иными словами, пока спутники и их компоненты не подешевеют, конкурировать с розничной электроэнергией они не смогут.

Космическая среда — это не шутка

Сторонники орбитальных дата-центров часто утверждают, что отвод тепла в космосе «бесплатен», однако это упрощение. В отсутствие атмосферы рассеивать тепло, наоборот, сложнее.

Помимо вакуума, спутникам придётся противостоять космической радиации. Космические лучи со временем деградируют микросхемы и могут вызывать так называемые «битовые перевороты», искажающие данные. Защита возможна с помощью экранирования, радиационно-стойких компонентов или резервирования с контролем ошибок — но всё это увеличивает массу и стоимость. Google уже тестировала свои тензорные процессоры на воздействие радиации с помощью ускорителя частиц, а представители SpaceX заявляли о приобретении собственного ускорителя для аналогичных испытаний.

Даже солнечные панели в космосе ведут себя иначе. Теоретическая логика проекта строится на энергетическом арбитраже: в космосе солнечные панели работают в 5–8 раз эффективнее, а при правильной орбите могут находиться под солнечным светом до 90% времени. Поскольку электроэнергия — основной ресурс для вычислений, более дешёвая энергия означает более дешёвые дата-центры. Но и здесь есть нюансы.

Панели космического класса на основе редкоземельных элементов долговечны, но слишком дороги. Кремниевые панели дешевле и уже используются в Starlink и Kuiper, однако в условиях космической радиации они быстрее деградируют. Это ограничивает срок службы ИИ-спутников примерно пятью годами, что требует ускоренной окупаемости.

Некоторые аналитики считают это не столь критичным, учитывая скорость обновления поколений чипов. «Через пять-шесть лет оборудование уже перестаёт быть передовым и не приносит нужной отдачи на киловатт-час», — отмечает генеральный директор Starcloud Филип Джонстон.

Какую роль будут играть космические дата-центры?

Остаётся открытым вопрос: для каких задач они предназначены? Универсальные ли это мощности, предназначены ли они для инференса или для обучения моделей? Судя по текущим сценариям использования, они вряд ли полностью заменят наземные центры обработки данных.

Обучение новых моделей требует синхронной работы тысяч графических процессоров. Сегодня обучение обычно проводится внутри отдельных дата-центров, и даже крупнейшие провайдеры пока не добились полноценного распределённого обучения между площадками. В космосе это потребует высокой согласованности GPU на множестве спутников.

В Project Suncatcher отмечают, что наземные центры Google соединяют TPU-сети с пропускной способностью в сотни гигабит в секунду. Самые быстрые коммерчески доступные межспутниковые лазерные каналы сегодня обеспечивают лишь около 100 Гбит/с.

Отсюда и возникла необычная архитектура Suncatcher: 81 спутник, летающий в плотной формации, чтобы использовать тип передатчиков, применяемых на Земле. Но это требует высокой автономности и точности удержания позиции, особенно при необходимости уклоняться от космического мусора.

В то же время исследование Google подчёркивает: задачи инференса лучше переносят радиационную среду орбиты, тогда как влияние ошибок на процессы обучения ещё требует дополнительного изучения.

Для инференса не нужны тысячи синхронно работающих GPU — достаточно десятков, возможно, размещённых на одном спутнике. Это выглядит как минимально жизнеспособная модель и вероятная отправная точка для отрасли.

По данным заявок SpaceX в FCC, орбитальная группировка компании предполагает примерно 100 кВт вычислительной мощности на тонну — примерно вдвое больше, чем у текущих спутников Starlink. Аппараты будут работать в связке друг с другом и использовать сеть Starlink для обмена данными; утверждается, что лазерные каналы способны обеспечивать пропускную способность на уровне петабитов.

Недавнее приобретение xAI позволит SpaceX одновременно развивать наземные и орбитальные дата-центры и наблюдать, какая цепочка поставок адаптируется быстрее.

В этом и заключается преимущество вычислительных операций с плавающей точкой как универсального ресурса — если удастся довести проект до рентабельности. «FLOP — это FLOP, где бы он ни выполнялся, — говорит МакКалип. — SpaceX может масштабироваться до тех пор, пока не упрётся в ограничения по разрешениям или капитальным затратам на Земле, а затем переключиться на космические мощности».

Чтобы не пропустить анонс новых материалов подпишитесь на «Голос Технократии» — мы регулярно рассказываем о новостях про финтех, стейблкоины и AI, а также делимся полезными мастридами и актуальными событиями.