Орбитальные вычисления: будущее космических дата-центров

Космические технологии постепенно трансформируют подход к обработке данных. Несмотря на шумиху вокруг дата-центров на орбите, пока в космосе работает лишь ограниченное количество графических процессоров. Однако ситуация начинает меняться, и первые коммерческие проекты уже демонстрируют потенциал орбитальных вычислений.

Крупнейший на сегодняшний день вычислительный кластер в космосе принадлежит канадской компании Kepler Communications. В январе она запустила группировку из 10 спутников, оснащённых примерно 40 процессорами Nvidia Orin для периферийных вычислений. Все аппараты объединены лазерными каналами связи, что позволяет эффективно распределять нагрузку.

На данный момент Kepler сотрудничает с 18 клиентами, а недавно объявила о новом партнёрстве со стартапом Sophia Space. Этот проект тестирует уникальное программное обеспечение для орбитальных компьютеров на базе спутниковой сети Kepler.

Эксперты сходятся во мнении, что полномасштабные космические дата-центры, подобные тем, что планируют SpaceX или Blue Origin, появятся не раньше 2030-х годов. На первом этапе основной задачей станет обработка данных, собираемых непосредственно на орбите, что повысит эффективность космических сенсоров для частных компаний и государственных структур.

Генеральный директор Kepler Мина Митри подчёркивает, что компания позиционирует себя не как оператор дата-центров, а как инфраструктурный провайдер для космических приложений. Её цель — стать связующим звеном, предоставляющим сетевые услуги другим спутникам, а также беспилотникам и самолётам в атмосфере.

В свою очередь, Sophia Space разрабатывает пассивно охлаждаемые космические компьютеры, которые могут решить одну из ключевых проблем для орбитальных дата-центров: предотвращение перегрева мощных процессоров без использования тяжёлых и дорогостоящих систем активного охлаждения.

В рамках партнёрства Sophia загрузит свою проприетарную операционную систему на один из спутников Kepler и попытается развернуть её на шести графических процессорах, распределённых между двумя аппаратами. Подобные операции — стандартная практика для наземных дата-центров, но в космосе они будут реализованы впервые. Успешное тестирование станет важным шагом для Sophia перед запуском собственного спутника в конце 2027 года.

Для Kepler это сотрудничество — возможность продемонстрировать возможности своей сети. Сейчас компания обрабатывает данные, загружаемые с Земли или собираемые собственными спутниками. Однако по мере развития отрасли Kepler планирует подключать к своей сети сторонние аппараты, предлагая им услуги по передаче и обработке данных.

Митри отмечает, что спутниковые операторы уже проектируют будущие аппараты с учётом этой модели, особенно для энергоёмких сенсоров, таких как радары с синтезированной апертурой. Военные США проявляют интерес к подобным решениям в рамках разработки новой системы противоракетной обороны, основанной на спутниковом обнаружении и сопровождении угроз. Kepler уже продемонстрировала возможность лазерной связи между космосом и атмосферой в рамках испытаний для американского правительства.

Именно периферийная обработка данных — там, где они собираются, — станет первым шагом к доказательству ценности орбитальных дата-центров. Такой подход отличает Sophia и Kepler от таких гигантов, как SpaceX и Blue Origin, а также стартапов вроде Starcloud и Aetherflux, которые фокусируются на крупных дата-центрах с мощными процессорами.

«Мы считаем, что в космосе важнее распределённые вычисления для инференса, а не обучение моделей на одном сверхмощном GPU, — поясняет Митри. — Если устройство потребляет киловатты энергии, но работает лишь 10% времени, это неэффективно. Наши процессоры загружены на 100%».

После успешного внедрения этих технологий на орбите открываются практически безграничные возможности. Генеральный директор Sophia Роб ДеМилло обращает внимание на недавний запрет строительства дата-центров в одном из городов Висконсина, что отражает растущую тенденцию ограничений для наземных объектов. Подобные меры, по его мнению, делают космическую альтернативу всё более привлекательной.

«В этом городе больше не будет дата-центров, — размышляет ДеМилло. — Дальше будет только интереснее».

*Признаны экстремистскими организациями и запрещены на территории РФ.