Centra danych AI w kosmosie. Czy to się w ogóle uda?

We wrześniu 2024 roku inżynierowie z firmy Starcloud argumentowali, że orbitalne centra danych są wykonalne i niezbędne dla rozwoju sztucznej inteligencji. W styczniu 2026 roku SpaceX Elona Muska podzieliło się planami wystrzelenia miliona satelitów w tym celu. Na Ziemi centra danych zużywają ogromne ilości energii i wody, zajmują rozległe tereny i budzą protesty lokalnych społeczności. Przykładowo, w maju 2026 roku rada gminy w Michigan wprowadziła moratorium na dostarczanie wody do hiperskalowych serwerowni. Kosmos wydaje się idealnym rozwiązaniem – energia słoneczna, naturalne chłodzenie i brak sąsiadów. Problem w tym, że chłodzenie w próżni jest nieefektywne, panele słoneczne wymagają ogromnych powierzchni, a wyniesienie miliona satelitów na orbitę kosztowałoby setki miliardów dolarów. Naukowcy są sceptyczni – w pełni funkcjonujące orbitalne centrum danych nie powstanie w tej dekadzie.

We wrześniu 2024 roku inżynierowie z firmy Starcloud z Redmond w stanie Waszyngton opublikowali białą księgę, w której argumentowali, że orbitalne centra danych są wykonalne i niezbędne dla rozwoju sztucznej inteligencji. W styczniu 2026 roku SpaceX Elona Muska podzieliło się planami wystrzelenia miliona satelitów w tym celu.

Centra danych na Ziemi budzą coraz większe kontrowersje. Ogromne farmy serwerów napędzające rozwój sztucznej inteligencji zużywają gigantyczne ilości energii elektrycznej i wody, a także zajmują rozległe połacie lądu. Społeczności lokalne i politycy podejmują przeciwko nim działania. Przykładowo, rada powiernicza gminy w amerykańskim stanie Michigan przegłosowała w maju 2026 roku (tydzień przed publikacją artykułu) wprowadzenie rocznego moratorium na dostarczanie wody do hiperskalowych centrów danych, aby móc zbadać skutki planowanej inwestycji.

Koncepcja znana od 2024 roku

Dyskusja na temat wykorzystania orbitalnych centrów danych do zasilania sztucznej inteligencji nie jest nowa. We wrześniu 2024 roku inżynierowie z firmy Starcloud, zajmującej się technologiami kosmicznymi z siedzibą w Redmond w stanie Waszyngton, opublikowali białą księgę, w której argumentowali, że orbitalne centra danych są wykonalne, ekonomicznie opłacalne i niezbędne do wykorzystania potencjału sztucznej inteligencji. W listopadzie 2025 roku naukowcy z giganta technologicznego Google ogłosili projekt Suncatcher, którego celem jest przyszłe skalowanie obliczeń uczenia maszynowego w kosmosie.

W styczniu 2026 roku nastąpił przełom w tym obszarze. Kathleen Curlee, która bada gospodarkę kosmiczną na Uniwersytecie Georgetown w Waszyngtonie, powiedziała magazynowi „Nature”, że wtedy wszystko eksplodowało w tej dziedzinie. SpaceX, firma kosmiczno-technologiczna Elona Muska z siedzibą w Starbase w Teksasie, podzieliła się planami wystrzelenia miliona satelitów w celu utworzenia orbitalnego centrum danych. Dla porównania, obecnie na niskiej orbicie okołoziemskiej znajduje się około 15 tysięcy satelitów.

Nie pozostała w tyle China Aerospace Science and Technology Corporation z siedzibą w Pekinie, która dołączyła do wyścigu mniej więcej w tym samym czasie. Następnie firma kosmiczno-technologiczna Blue Origin, należąca do Jeffa Bezosa z siedzibą w Kent w stanie Waszyngton, złożyła wniosek o własną konstelację.

Presja na Ziemi rośnie

Firmy technologiczne odczuwają coraz większą presję związaną z lokalizowaniem centrów danych na Ziemi. Centra te zużywają ogromne ilości energii elektrycznej – według prognoz cytowanych w artykule, do 2030 roku centra danych będą zużywać dwukrotnie więcej energii dzięki sztucznej inteligencji. Ponadto wymagają one znacznych ilości wody do chłodzenia, co w regionach dotkniętych suszą staje się problemem politycznym.

W marcu 2026 roku administracja prezydenta USA Donalda Trumpa wprowadziła plan o nazwie Zobowiązanie do Ochrony Płatników (Ratepayer Protection Pledge). Firmy z branży sztucznej inteligencji, takie jak Google, OpenAI i xAI Muska, podpisały to zobowiązanie, zobowiązując się do budowy infrastruktury lub zakupu energii elektrycznej potrzebnej ich centrom danych, aby zapobiec obciążaniu ich kosztami przez mieszkańców USA. Jest to wprawdzie niewiążące porozumienie, ale wdrażając je przed listopadowymi wyborami uzupełniającymi do Kongresu, Trump jasno dał do zrozumienia, że centra danych są kwestią polityczną, która może wpłynąć na wyborców.

Umieszczenie orbitalnych centrów danych w kosmosie mogłoby teoretycznie rozwiązać wiele z tych problemów. Konstelacje satelitów mogłyby wykorzystywać energię słoneczną zamiast generować koszty energii elektrycznej na Ziemi. Chłodzeniem zajęłoby się naturalnie zimne środowisko kosmosu, a nie źródła wody na planecie. Ponadto satelity nie zajmowałyby rozległych połaci lądu.

Chłodzenie w próżni

Aby te projekty zakończyły się sukcesem, konieczne jest pokonanie kilku przeszkód inżynieryjnych. Jedną z nich jest zapewnienie prawidłowego chłodzenia elektroniki satelitów. Chociaż przestrzeń kosmiczna jest znacznie zimniejsza niż Ziemia, to jednocześnie panuje tam próżnia. Oznacza to, że ekstremalne ciepło generowane głównie przez układy sztucznej inteligencji prawdopodobnie nie rozproszy się samoistnie. W próżni nie ma konwekcji ani przewodzenia ciepła przez powietrze, jedynym sposobem oddawania ciepła jest promieniowanie podczerwone, które jest znacznie mniej efektywne.

Igor Bargatin, inżynier mechanik z Uniwersytetu Pensylwanii w Filadelfii, zauważa, że istnieją już technologie chłodzenia gadżetów w kosmosie, takie jak radiatory na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej. Są one jednak prawdopodobnie zbyt ciężkie – a co za tym idzie, zbyt drogie w transporcie – aby nadawały się do wykorzystania w orbitalnych centrach danych. Radiatory wymagają dużych powierzchni do wypromieniowania ciepła, a wyniesienie ich na orbitę generuje ogromne koszty. Dla porównania, wyniesienie jednego kilograma ładunku na niską orbitę okołoziemską za pomocą rakiety Falcon 9 kosztuje około 2,5-3 tysiące dolarów. Milion satelitów o średniej masie 200 kilogramów każdy oznaczałoby koszt transportu rzędu 500 miliardów dolarów – kwotę nierealną nawet dla największych firm.

Energia słoneczna na orbicie

Koncepcja zakłada, że konstelacje satelitów będą wykorzystywać energię słoneczną, zamiast pobierać prąd z ziemskiej sieci elektroenergetycznej. Na orbicie, powyżej atmosfery, panele słoneczne działają z wyższą wydajnością – nie ma tam chmur, zapylenia ani zachodu słońca (na niskiej orbicie okołoziemskiej satelita jednak co 90 minut wchodzi w cień Ziemi, więc potrzebuje baterii do przetrwania zaćmień). Średnie nasłonecznienie na orbicie wynosi około 1360 watów na metr kwadratowy, podczas gdy na powierzchni Ziemi typowo 250-1000 watów, w zależności od pogody.

Jednak nawet przy wydajnych panelach słonecznych, satelita o mocy obliczeniowej porównywalnej z naziemnym serwerem AI wymagałby ogromnych powierzchni ogniw. Procesory graficzne (GPU) używane do trenowania modeli AI, takie jak NVIDIA H100, pobierają około 700 watów mocy. Tysiące takich układów na jednym satelicie generowałyby megawaty ciepła. Panele słoneczne o powierzchni kilkuset metrów kwadratowych byłyby potrzebne do zasilenia jednego satelity, co czyni go dużym i kosztownym.

Koszty i logistyka

Firmy lobbują za zgodami na starty i naciskają na to, aby centra danych w kosmosie stały się rzeczywistością w ciągu najbliższych kilku lat. Naukowcy, z którymi rozmawiał magazyn „Nature”, uważają jednak, że wdrożenie tej technologii science fiction zajmie więcej czasu. Po pierwsze, obecne rakiety nie są w stanie wynieść na orbitę miliona satelitów w krótkim czasie. SpaceX, który jest liderem pod względem częstotliwości startów, w 2025 roku przeprowadził łącznie 140 udanych misji (według danych ze strony internetowej firmy). Każda rakieta Falcon 9 może wynieść około 60 satelitów Starlink jednocześnie. Aby umieścić na orbicie milion satelitów, potrzeba byłoby ponad 16 tysięcy startów – czyli ponad 100 lat przy obecnym tempie.

Blue Origin dopiero rozpoczyna regularne starty swojej rakiety New Glenn, która może wynieść około 45 satelitów na raz. Chiny mają programy wielokrotnego użytku (rakieta Long March 9 w fazie testów), ale na razie nie osiągnęły skali SpaceX. Nawet najbardziej optymistyczne scenariusze zakładają, że zbudowanie orbitalnego centrum danych zajmie co najmniej 15-20 lat.

Kolejną kwestią są koszty utrzymania. Satelity na niskiej orbicie okołoziemskiej ulegają degradacji pod wpływem promieniowania kosmicznego i rozrzedzonej atmosfery, która powoduje stopniowe opadanie. Typowy satelita Starlink ma żywotność około 5 lat. W przypadku orbitalnego centrum danych, wymiana wadliwych jednostek i uzupełnianie konstelacji musiałoby odbywać się w sposób ciągły, generując dodatkowe koszty.

Zaniepokojenie społeczności lokalnych

Tymczasem na Ziemi społeczności lokalne nie czekają na kosmiczne rozwiązania. W amerykańskim stanie Michigan rada powiernicza gminy przegłosowała w maju 2026 roku wprowadzenie rocznego moratorium na dostarczanie wody do hiperskalowych centrów danych. Decyzja zapadła po tym, jak firma technologiczna (nieujawniona z nazwy) zgłosiła plany budowy obiektu, który miałby zużywać miliony galonów wody dziennie do chłodzenia serwerów. Mieszkańcy protestowali, argumentując, że w regionie, który w ostatnich latach doświadczył susz, priorytetem powinno być zaopatrzenie w wodę pitną i nawadnianie pól uprawnych.

Podobne protesty miały miejsce w Arizonie, gdzie w sierpniu 2025 roku (na zdjęciu w artykule) społeczność spotkała się, by sprzeciwić się instalacji centrum danych przez Amazon Web Services. W Wirginii, gdzie znajduje się największe na świecie skupisko centrów danych (tzw. Data Center Alley), mieszkańcy skarżą się na hałas generowany przez systemy chłodzenia oraz na wzrost cen energii elektrycznej.

Zobowiązanie Ratepayer Protection Pledge

Zobowiązanie Ratepayer Protection Pledge, ogłoszone w marcu 2026 roku przez administrację Trumpa, jest odpowiedzią na te obawy. Firmy, które je podpisały, zobowiązały się do budowy własnej infrastruktury energetycznej (np. farm słonecznych, wiatrowych lub małych reaktorów modułowych) lub do zakupu energii elektrycznej po cenach rynkowych, bez przerzucania kosztów na odbiorców detalicznych. W zamian administracja obiecała przyspieszone procedury wydawania pozwoleń na budowę centrów danych.

Wśród sygnatariuszy znalazły się Google, OpenAI (twórca ChatGPT) oraz xAI – firma Elona Muska zajmująca się sztuczną inteligencją, która jest oddzielna od SpaceX. Nie podpisali go natomiast niektórzy mniejsi dostawcy usług chmurowych, którzy argumentują, że nie stać ich na inwestycje we własne źródła energii. Porozumienie jest niewiążące, ale ma znaczenie polityczne w kontekście nadchodzących wyborów uzupełniających do Kongresu w listopadzie 2026 roku.

Czy kosmos uratuje AI?

Pomysł umieszczenia centrów danych w kosmosie nie jest oderwany od rzeczywistości, ale na razie pozostaje w sferze teorii i planów. SpaceX, Blue Origin i chińskie przedsiębiorstwa kosmiczne rywalizują o to, kto pierwszy zbuduje działającą konstelację. Naukowcy podchodzą do tego sceptycznie, wskazując na bariery techniczne (chłodzenie, zasilanie) i ekonomiczne (koszty transportu i utrzymania). Kathleen Curlee z Uniwersytetu Georgetown powiedziała magazynowi „Nature”, że pomysł jest fascynujący, ale nie spodziewa się, aby w ciągu najbliższych 5-10 lat powstało w pełni funkcjonujące orbitalne centrum danych.

Fot. Hackaday

Podłącz się do źródła najważniejszych informacji z rynku energii i przemysłu

Podłącz się do źródła najważniejszych informacji z rynku energii i przemysłu