В последние годы индустрия искусственного интеллекта столкнулась с парадоксом: чем умнее становятся алгоритмы, тем больше энергии им требуется. Тренировка больших языковых моделей и работа нейросетей давно превратились в серьезную нагрузку на наземную энергосистему. Один из возможных ответов выглядит неожиданным: перенести вычисления туда, где энергии в избытке, а именно — в космос.
Речь идет об инициативе, в рамках которой предполагается развернуть на низкой околоземной орбите группировку спутников, способных выполнять ресурсоемкие задачи машинного обучения. В отличие от привычных аппаратов связи или наблюдения, эти спутники будут играть роль орбитальных процессоров, питающихся напрямую от солнца.
Ключевым фактором здесь становится выбор рабочей орбиты. Солнечно-синхронная орбита высотой около 650 километров обеспечивает практически постоянную освещенность. Расчеты показывают, что в таких условиях эффективность солнечных панелей может быть в восемь раз выше, чем на Земле, где мешают облака, атмосфера и смена дня и ночи. Это делает орбиту идеальной для энергоемких процессов обучения нейросетей.
Однако у этого технического решения есть обратная сторона. Именно на высотах от 600 до 1000 километров сегодня наблюдается наибольшая концентрация космического мусора. Здесь находятся тысячи отработавших спутников, разгонных блоков и их фрагментов. Обломки движутся со скоростью около 10 километров в секунду, и на таких скоростях даже небольшая частица обладает колоссальной кинетической энергией. Для плотной группировки, где аппараты могут располагаться всего в нескольких сотнях метров друг от друга, риск столкновения становится критическим фактором.
В связи с этим возникает вполне реальная опасность так называемого синдрома Кесслера — гипотетического сценария, при котором одно столкновение порождает лавину обломков, делая целый диапазон орбит непригодным для использования на десятилетия. Поэтому техническая архитектура проекта строится не только вокруг вычислительной мощности, но и вокруг системы автономного уклонения. Спутники должны будут в реальном времени отслеживать траектории миллионов объектов и при необходимости совершать маневры ухода от столкновения.
С инженерной точки зрения проект представляет собой сложный комплекс решений. Основой каждого аппарата станут специализированные тензорные процессоры последнего поколения. В отличие от земных аналогов, эти чипы проходят дополнительную сертификацию на устойчивость к радиации и рассчитаны на непрерывную работу в открытом космосе в течение как минимум пяти лет.
Для объединения спутников в единый вычислительный кластер предполагается использовать оптические линии связи. Лазерная передача данных позволяет достигать скоростей в десятки терабит в секунду, что необходимо для синхронизации вычислений между узлами. Отдельная сложность — отвод тепла. В вакууме привычное конвекционное охлаждение невозможно, поэтому инженерам предстоит полагаться на системы тепловых трубок и радиаторов, которые будут излучать избыточное тепло в открытый космос.
Первым практическим шагом станет запуск двух экспериментальных аппаратов, запланированный на начало 2027 года. Эти спутники, создаваемые в партнерстве с компанией Planet Labs, выступят в роли летающих испытательных стендов. Их главная задача — проверить, как тензорные процессоры, системы терморегуляции и связи поведут себя в реальных условиях космического пространства: под воздействием радиации, вакуума и экстремальных перепадов температур. От результатов этого эксперимента будет зависеть, получит ли проект зеленый свет на масштабирование до полноценной орбитальной сети.
Если инициатива окажется успешной, она может открыть новую главу в развитии вычислительной инфраструктуры. Размещение дата-центров на орбите не только снизит нагрузку на наземные энергосети, но и позволит обрабатывать данные непосредственно там, где они собираются — например, с метеорологических спутников, без задержек на передачу сигнала на Землю.