Не е ли по-добре да преместим центровете за данни в космоса?

Скоро компания от Флорида на име Lonestar Data Holdings обяви за успешното пускане на ново устройство с размерите на обикновена кутия за обувки. На борда на спускаемия апарат Athena на Intuitive Machines, това устройство носи данни от един от пионерите на интернет Винт Сърф, както и от правителството на Флорида и други партньори. Когато устройството достигне Луната, Lonestar ще стане първата компания, която реализира иновативната идея да премести центровете за данни в космоса, предизвиквайки значителен интерес сред технологичните среди.

Центровете за данни на Земята растат с бързи темпове и съответно се сблъскват с редица предизвикателства: те потребяват значително количество електрическа енергия, поглъщат ценни терени, натоварват електрическите мрежи, изразходват вода и създават шум. Прехвърлянето на тези съоръжения в орбита около Луната или в непосредствена близост до нея би могло да помогне за разрешаването на много от проблемите, с които в момента се сблъскваме.

Амбициозни планове

Едно от основните предимства на съхранението на данни на Луната е повишената сигурност. Стив Айзеле, президент и главен директор по приходите на Lonestar, заявява: „В крайна сметка Луната може да бъде най-безопасният вариант, където можете да имате резервно копие на своите данни. По-трудно е да се хакне; много по-трудно е да се проникне; то е над всякакви проблеми на Земята, далеч от природни бедствия и прекъсвания на електрозахранването, също така и война.”

Устройството, което Lonestar изпраща на Луната, е оборудвано с осем терабайта памет, около колкото предлагат модерни лаптопи. То ще може да функционира само за няколко седмици, преди да дойде лунната нощ, в която температурите рязко падат, а слънчевата енергия изчезва. Въпреки това, компанията се надява, че това време ще е достатъчно за тестване на ключови функции, включително изтегляне и качване на данни и проверка на протоколи за сигурен пренос на информация.

Но Lonestar има още по-големи планове. През 2027 г. компанията предвижда да стартира услуга за съхранение на данни с помощта на група спътници на височина 61 350 километра над Луната. Тези спътници биха осигурили постоянен достъп до данни, наблюдавайки Земята по всяко време.

Други компании също имат подобни амбиции. Axiom Space, например, известна със своите оферти за кратки пътувания до Международната космическа станция за частни астронавти, планира да изстреля прототип на сървър към станцията в близките месеци. Целта е до 2027 г. да бъде създаден изчислителен възел в ниска околоземна орбита на борда на собствен модул на космическата станция.

Също така, Starcloud опитва да задоволи нуждата от обработка на данни в космоса, набирайки значителни средства с намерение да изстреля малък спътник за обработка на данни, снабден с графични процесори от Nvidia, по-късно тази година.

Според Axiom, необходимостта от изчислителен капацитет в космоса не е само да се осигурят „недосегаеми“ резервни копия на данни от Земята. Съществуването на съвременни спътници за наблюдение на Земята и космоса създава проблеми с ограничената честотна лента. За да се получи информация от спътникови наблюдения, изображенията трябва да преминат през наземни станции, разпръснати по планетата, преди да стигнат до центровете за данни за обработка, което води до нежелани забавяния.

„Центровете за данни в космоса ще помогнат за ускоряване на много сценарии на употреба“, коментира Джейсън Аспиотис, глобален директор на данни и сигурност в космоса в Axiom. „Времето от виждането на нещо до предприемането на действия е много, много важно за националната сигурност, както и за редица научни приложения. Изчислителната мощ в космоса би спестила и разходи за пренасяне на данни на Земята.“

Въпреки тези вдъхновяващи перспективи, успешното разполагане на центрове за данни в космоса изисква преодоляване на множество предизвикателства, включително устойчивост на суровите условия в космоса, способност за генериране на достатъчно слънчева енергия за работа и икономически смисъл. Оптимистично настроените експерти твърдят, че много от проблемите, пред които сме изправени на Земята, са по-лесно решими в космоса.

По-добре в космоса?

Нарастващият интерес към изкуствения интелект и криптодобива буди опасения относно влиянието на компютърната инфраструктура върху околната среда на Земята. Центровете за данни, наричани ЦоД, поглъщат огромни количества електрическа енергия, която често се генерира специално за тях. Поради това възниква идеята, че орбиталните центрове за данни биха могли да намерят решение на този проблем.

„Центровете за данни на Земята изискват значителни количества енергия, за да функционират, което означава, че те имат висок въглероден отпечатък“, подчертава Дамиен Дюместие, архитект на космически системи в европейския аерокосмически конгломерат Thales Alenia Space. „Те генерират много топлина, за което е необходимо охлаждане с вода. Тези проблеми не съществуват в космоса, където имате постоянен достъп до слънчева енергия и можете просто да изхвърлите излишната топлина в открития космос.“

Дюместие ръководи проучване, финансирано от ЕС, по осъществимостта на изграждането на голяма ИТ инфраструктура в земната орбита. Според него, космосът е по-сигурно място от Земята за съхранение и трансфер на данни.

Подводните оптични кабели са уязвими на различни заплахи, включително саботаж и природни бедствия. Високо над Земята, обаче, центровете за данни, свързани помежду си с неуязвими лазерни връзки, биха били далеч по-трудни за компрометиране. С изключение на някои специфични заплахи, като противосателитни ракети или ядрени експлозии, тези изчислителни хъбове биха могли да останат в безопасност.

Не всичко е лесно

Извън защитата на земната атмосфера, обаче, електронното оборудване ще бъде подложено на енергийни частици от Слънцето, които могат да причинят повреди с течение на времето. Axiom планира да се справи с този проблем, използвайки закалено военно оборудване, което, според Аспиотис, показва добра устойчивост в трудни условия. Lonestar от своя страна обмисля да разположи своите центрове за данни в лавови тръби под повърхността на Луната, за да избегне радиацията.

Критичен остава и въпросът за захранването на тези космически съоръжения. Въпреки че приходите от слънчевата енергия в орбита около Земята са постоянни и по-рентабилни, практическото им добиване в количества, необходими за захранване на инфраструктура от мащаба на съществуващите терестни центрове за данни, все още не е осъществимо.

Проектът на Thales Alenia Space, известен като ASCEND, предвижда американски платформи за данни, два пъти по-големи от Международната космическа станция — най-голямата конструкция, изградена досега в космоса. Сървърните стелажи, разположени в централната част на платформите ASCEND, ще бъдат захранвани от огромни слънчеви панели, които могат да генерират мегавати енергия. За сравнение, слънчевите панели на МКС произвеждат около 240 киловата при пълно осветление, което е само четвърт от необходимата мощност.

Разходите за изстрелване и екологичните последствия от ракетните полети също добавят сложност в ситуацията. За да бъдат космическите центрове за данни екологично оправдани, казва Дюместие, е необходимо значително подобрение на въглеродния отпечатък на ракетните полети. Той подчертава, че Starship на SpaceX, проектиран да превозва големи товари, е важна стъпка в правилната посока, което би могло да позволи рано разполагане на значими орбитирани центрове за данни до 2030 г.

„Скоро, в не толкова далечното бъдеще, можем да достигнем момент, в който центровете за данни в космоса ще бъдат толкова икономически ефективни, колкото и тези на Земята“, прогнозира Аспиотис. „В такъв случай, защо да искаме те да останат на Земята, където поглъщат енергия, вода и други ресурси, а също и заемат ценни терени?“.

Доменико Вичинанца, доцент по интелигентни системи и наука за данните в университетa Anglia Ruskin в Обединеното кралство, обаче изразява резерви относно оптимизма, свързан с бъдещето на центровете за данни в космоса. Според него, масовото преместване на тези съоръжения в космоса все още изглежда малко вероятно. Технологиите за автоматизация и роботика, необходими за изграждане и поддръжка на такива структури, все още не са съвършени, а повредите в електронния хардуер в суровата орбитална среда биха увеличили разходите за поддръжка.

„Отстраняването на проблеми в орбита е изключително сложно. Дори с напредъка в роботиката и автоматизацията, все още има ограничения за това какво може да бъде ремонтирано дистанционно“, коментира Вичинанца. „Въпреки че космосът предлага непрекъснат достъп до слънчева енергия, съществуват рискове от слънчеви изригвания и космическа радиация, които могат да причинят сериозни повреди на електронното оборудване и съвременната електроника.“