Imagínese si una empresa pudiera convertirse en un proveedor de computación en la nube para ferrocarriles, empresas de servicios eléctricos y la economía aeroespacial emergente. Eso potencialmente alimenta el entusiasmo en torno La tan esperada oferta pública inicial de SpaceX. Los inversores ya no apuestan por los cohetes. Están apostando por todo un ecosistema orbital.
Entre las ideas más ambiciosas y desafiantes que surgieron de esta ola de entusiasmo se encuentra algo que suena casi a ciencia ficción: los centros de datos orbitales. SpaceX puede ser una de las empresas más conocidas que busca construirlos, pero es No el único.
La lógica es tentadora: poner en órbita centros de datos, donde la energía solar abunda y la tierra, el agua y las redes eléctricas locales ya no son limitantes. como La inteligencia artificial está provocando una explosión en la demanda informáticaLas empresas están lanzando centros de datos orbitales como una forma de escapar de las crecientes presiones ambientales y de infraestructura de la computación basada en la Tierra. Los centros de datos a menudo se encuentran Comentarios del público Durante esta estancia en el centro ubicados dentro de sus comunidades.
Pero existe una gran diferencia entre lanzar un satélite y operar una infraestructura informática a escala industrial en órbita. El espacio es implacable. La radiación daña la electrónica. Los dispositivos electrónicos generan mucho calor y deshacerse de ese calor es sorprendentemente difícil en el espacio. Las reparaciones son extraordinariamente carasY cada libra puesta en órbita todavía conlleva un coste significativo.
Somos profesores de ingeniería que estudiamos Diseño de centro de datos Y Ingeniería de sistemas espaciales. La construcción de un centro de datos espacial implicará consideraciones de ambas partes.
¿Qué entra en un centro de datos en la Tierra?
Primero, considere lo que se incluye en un centro de datos con base en la Tierra, como probablemente esté comenzando a ver aparecer en todas partes. Estos beneficios impulsan la computación en la nube, la transmisión de video, la banca en línea, la computación científica y, cada vez más, la inteligencia artificial. Pero un centro de datos es mucho más que una sala llena de servidores.
Un centro de datos necesita varias cosas para funcionar de manera confiable. El primero es la energía eléctrica. Los servidores, equipos de red y dispositivos de almacenamiento consumen grandes cantidades de electricidad y son La demanda de electricidad está aumentando rápidamente con la IA.
El segundo es genial. El servidor consume casi toda la electricidad. Por fin llega el calor. Si ese calor no se elimina de manera rápida y confiable, el rendimiento del equipo disminuye, aumentan las fallas y Los centros de datos pueden cerrar. Los sistemas de refrigeración suelen incluir unidades de tratamiento de aire, enfriadores, torres de refrigeración, bombas y, cada vez más, equipos de refrigeración líquida. Entre los muchos beneficios, está el enfriamiento. El mayor consumidor de energía Después del propio equipo informático.
El tercero es la infraestructura física que incluye terrenos, edificios, soporte estructural, energía de respaldo, sistemas de agua, redes de comunicación y acceso para mantenimiento necesarios. Los centros de datos deben estar lo suficientemente cerca de los usuarios y de la red troncal para ofrecer servicios digitales rápidos.
En resumen, los centros de datos terrestres son grandes sistemas de infraestructura eléctrica y térmica construidos alrededor de hardware informático.
Colócalos en el espacio
Entonces, ¿qué se necesita para construir estos centros de datos en el espacio y por qué las empresas consideran que esta perspectiva es una propuesta comercial tan atractiva?
Al igual que la Tierra, estos centros de datos requerirán grandes cantidades de energía. Esta energía en el espacio procederá de paneles solares. El sol siempre brilla en el espacio y las nubes no pueden bloquearlo. Sin embargo, dependiendo de la órbita en la que se coloquen los paneles solares, la Tierra puede seguirlos durante parte de la órbita.
E incluso las mejores células solares disponibles hoy en día pueden Convierte aproximadamente la mitad de la luz solar. que los electrocuta.
Otra ventaja potencial en el espacio es la refrigeración. D Fondo frío del espacio. (menos 455 grados Fahrenheit, o menos 270 grados Celsius) crea una oportunidad: el calor residual de los centros de datos puede escapar al espacio a través de radiadores, manteniendo frescos los dispositivos electrónicos.
En principio, este diseño podría eliminar parte de la infraestructura de refrigeración pesada y que consume mucha agua que se utiliza en la Tierra. sin embargo, Esos son radiadores termicos Esto requeriría una gran cantidad de superficie y excedería el área requerida del panel solar.
En el espacio, no hay aire que pueda pasar por los equipos calientes y ayudar a escapar del calor. El calor debe liberarse en forma de radiación infrarroja, lo cual es un proceso relativamente lento. En consecuencia, 10 MW de eliminación de calor residual pueden requerir una superficie de radiador comparable al tamaño de dos campos de fútbol.
Los centros de datos espaciales evitan algunos de los conflictos locales que surgen al construir grandes centros de datos en tierra. Muchas comunidades El uso del suelo impide el desarrollo de nuevos centros de datos, fortaleza Y Demanda de aguaY el ruido e impactos ambientales.
Un sistema basado en el lugar evitaría la competencia por los recursos locales de tierra y agua y no crearía ruido en el vecindario ni requeriría de manera similar la aprobación de zonificación local.
Sin embargo, el espacio ya está abarrotado y el lanzamiento de miles de grandes centros de datos orbitales sólo acelerará este problema. Los desechos orbitales y los micrometeoritos son peligrosos porque pueden perforar un centro de datos espacial y, en el peor de los casos, las colisiones pueden destruirlo y crear más. Ruinas espaciales.
La frecuencia de los lanzamientos espaciales necesarios para poner todo el equipo en órbita puede ser una preocupación para algunas comunidades. SpaceX protestó en su complejo de lanzamiento en Boca Chica, Texasde Trabajadores locales que discuten Que sus pruebas y lanzamientos de cohetes dañan el medio ambiente.
Todos los datos deberán enviarse entre la Tierra y estos centros de datos (y dentro de los centros de datos) mediante sistemas de comunicación por ondas de radio o láser. Aunque las constelaciones de satélites Me gusta Starlink Y amazona leo Si se demuestra que se puede hacer, los datos enviados hacia y desde el espacio serían globos.
Desafíos adicionales
Estos centros de datos, con sus paneles solares y radiadores, no pueden lanzarse en una sola pieza y deben ensamblarse en el espacio. Este proceso requerirá nuevos equipos. Servicio, montaje y fabricación en el espacio..
Otro desafío clave es el ciclo de actualización del hardware informático. Los servidores de los centros de datos no están diseñados para durar para siempre. Generalmente operadores en la Tierra. Reemplace o actualice el hardware cada tres a cinco años A medida que los chips mejoran, las cargas de trabajo cambian y los equipos envejecen.
Y la falla del equipo puede requerir el reemplazo de componentes. Los procesos de actualización y reparación son relativamente sencillos en la Tierra, donde el personal puede mover y reemplazar servidores físicamente.
en el espacio, Actualizar y reparar se vuelve mucho más difícil. El hardware enviado a órbita puede ser difícil o muy costoso de actualizar. Si la plataforma informática no se puede actualizar o si fallan demasiados componentes, la infraestructura circundante puede quedar obsoleta mucho antes de que termine su vida útil.
En un campo donde el rendimiento mejora tan rápidamente y la demanda informática continúa creciendo, este cuello de botella puede resultar un desafío económico y operativo importante.
Entonces hay Dureza del espacio. Estos centros de datos estarán casi en el vacío y recibirán radiación constante. Y dependiendo de sus órbitas, pasarán de estar calientes a la luz del sol a enfriarse a la sombra de la Tierra muchas veces al día. Es necesario abordar todos estos desafíos, y más.
Entonces, ¿todavía tienen sentido?
A pesar de estos desafíos, las empresas están avanzando con diseños de centros de datos basados en el espacio. SpaceX anunció el diseño del mismo. Satélite de computación AI1que espera utilizar como nave espacial de centro de datos orbital. Pero la capacidad de este satélite es de 100 a 1000 veces menor. Centro de datos actual basado en la Tierra.
No todas las tareas informáticas tienen sentido realizarlas en el espacio. Muchas aplicaciones de centros de datos dependen de Tiempo de respuesta rápido y conexión cercana con usuarios de todo el mundo.. Las transacciones financieras, los servicios interactivos de IA y la mayoría de las aplicaciones en la nube son muy sensibles a la latencia.
Las primeras aplicaciones más probables serían aquellas que sean menos sensibles a la latencia y estén más estrechamente vinculadas a las operaciones espaciales. Los ejemplos pueden incluir el procesamiento de datos de observación de la Tierra desde satélites, el procesamiento de información militar o de inteligencia, la informática científica relacionada con misiones espaciales o la informática especializada para satélites y otros activos espaciales.
En otras palabras, los primeros centros de datos espaciales viables podrían atender a clientes espaciales antes de competir con los principales centros de datos en la nube de la Tierra.
