发布日期:2026-04-09 07:35 点击次数:77

本年 1 月,马斯克的 SpaceX 向好意思国联邦通讯委员会(FCC)提交了一份恳求,说合在不激发地球环境危机的前提下,充分开释 AI 的后劲,将多达一百万个数据中心辐射到地球轨说念上。
连年来,多家高技术公司纷繁饱读舞轨说念诡计基础本领的后劲,SpaceX 是最新加入的一个。旧年,亚马逊独创东说念主杰夫·贝索斯(Jeff Bezos)示意,科技行业将走向天外大边界诡计;Google 也在布局,说合最早来岁辐射一个由 80 颗卫星构成的测试星座,用于在轨数据处理;初创公司也没闲着:旧年 11 月,总部位于华盛顿州的 Starcloud 辐射了一颗搭载 Nvidia H100 GPU 的卫星,完成了先进 AI 芯片的初次轨说念测试,并说合到 2030 年建成与大地同等边界的轨说念数据中心。
支撑者以为把数据中心放到天外是合理的。当前的 AI 高涨正在给电网带来压力,冷却诡计机所需的水资源需求也在攀升。大型数据中心隔邻的社区惦记需求增长会推高水电价钱,以及带来其他问题。
天外不错同期惩办水和动力两个问题,支撑者以为。在捏续被阳光照耀的太阳同步轨说念上,天外数据中心不错不远离地获取太阳能;产生的满盈热量也能支吾懒散到冰冷的天外真空中。跟着天外辐射资本不竭下落,星舰等巨型火箭有望进一步压廉价钱,把民众数据中心搬到天外皮买卖上可能会变得合理。反对者则指出了一系列期间进犯,不外也有东说念主以为这些进犯在不远的翌日可能被克服。
以下是闭幕天外数据中心所需的四个必要条目。
散热难题
AI 数据中心会产生大都热量,而天外似乎是一个无谓蹧跶大都的水就能散热的盼愿情景。然则,试验运作起来却莫得那么通俗:要得回 24 小时不远离运行所需的电力,天外数据中心必须处于捏续被照耀的轨说念上,沿极地办法环绕地球,长久不进入地球的暗影;在这种轨说念上,竖立温度长久不会降到 80 摄氏度以下,这对电子竖立的经久安全运行来说太高了。
把热量从这么一个系统中导出,难度出东说念主意象。“天外中的热管束和散热总的来说是一个巨大的问题,”奥地利天外科技初创公司 Satellives 的 CEO 莉莉·艾辛格(Lilly Eichinger)说。
在地球上,热量主要通过对流这一当然进程懒散,对流依赖气体和液体(如空气和水)的流动。在天外真空中,热量只可通过后果低得多的辐射进程来排出。要安全地排出诡计机产生的热量以及从太阳继承的热量,需要大面积的辐射名义。卫星越雄伟,把里面热量排到天外中就越艰苦。
但欧洲航天巨头泰雷兹阿莱尼亚航天公司(Thales Alenia Space)前期间总监伊夫·迪朗(Yves Durand)示意,惩办这个问题的期间也曾存在。
该公司此前为大型电信卫星征战了一套系统,不错通过机械泵驱动制冷剂流过管路网罗,最终将航天器里面的热量传导到外部的散热器上。迪朗主导了一项 2024 年对于天外数据中心的可行性征询,征询发现尽管挑战存在,欧洲应该有可能在 2050 年前将吉瓦级数据中心(与地球上最大的本领相配)送入轨说念。这些本领将比 SpaceX 设想的大得多,配备数百米长的太阳能电板阵列,比海外空间站还大。
辐射轰炸
地球周围的天外捏续遇到天地粒子的轰击和太阳辐射的冲刷。在地表,大气层和磁层为东说念主类和电子竖立提供了保护,但离地球越远,保护越弱。征询标明,机组东说念主员因频频显现在巡航高度的高辐射环境中,患癌风险更高——高空大气层更薄,屏蔽作用更弱。
卡内基梅隆大学电气与诡计机工程系首席系统科学家 Ken Mai 示意,天外中的高辐射会给电子竖立带来三类问题。第一类是单粒子翻转:带电粒子撞击芯片和存储成迅速会导致位翻转,破裂存储数据;第二类是积蓄性挫伤:电子竖立永劫期显现在电离辐命中,性能渐渐下落;第三类是长久性挫伤:带电粒子巧合会在芯片上物感性地位移原子,形成不可逆的破裂。
传统上,辐射到天外的诡计机需要经过多年测试,专门设计以承受轨说念上的强辐射。但这种天外加固电子竖立价钱昂然,性能也比大地起先进竖立逾期好几年,径直辐射消费级芯片则是一场赌博。不外迪朗指出,顶端芯片使用的新工艺在默许情况下就比老一代系统更耐辐射。本年 3 月中旬,Nvidia 展示了包括一款新 GPU 在内的硬件,宣称正在“将 AI 算力带入轨说念数据中心”。
英伟达旯旮 AI 营销厚爱东说念主 Chen Su 告诉《麻省理工科技驳倒》:“英伟达的系统本色上是商用现货居品,辐射抗性是在系统层面闭幕的,而非只是依靠辐射加固的硅片。”他补充说,卫星制造商通过屏蔽、先进的异常检测软件以及将消费级竖立与定制加固期间相辘集的架构来增强芯片的抗辐射才智。
不外 Mai 指出,数据处理芯片只是一个方面。数据中心还需要内存和存储竖立,两者都容易受到过量辐射的损害。运营商还需要在问题出面前有才智更换部件或治疗配置。使用机器东说念主或宇航员任务进行爱护的可行性和经济性,是大边界轨说念数据中心面对的一大悬而未决的问题。
“你不仅需要把一个欢娱当前需求的数据中心奉上天外,还需要冗余、备件和可重构性,这么当东西坏了的时候,你不错更变配置陆续使命,”Mai 说,“这是一个终点有挑战性的问题,因为一方面天外有免费的动力和电力,但也有好多裂缝。这些问题皆备可能跳跃把数据中心送入天外所得回的上风。”
除了日常爱护除外,还有祸害性耗损的风险。天外天气剧烈时,卫星可能被辐射消灭,一齐电子竖立被焚烧。太阳刚刚渡过其 11 年周期中最活跃的阶段,对卫星的影响相对较小。但内行教养,自天外期间开动以来,东说念主类还莫得资历过太阳最横暴的爆发。当今主导地球轨说念的低资本新式天外系统能否扛住那一天,好多东说念主示意怀疑。
天外垃圾
不管是泰雷兹阿莱尼亚航天公司设想的大型轨说念数据中心,照旧 SpaceX 建议的超大边界袖珍卫星星座,都让天外可捏续发展内行头疼。地球周围的天外也曾相配拥堵,仅星链卫星每年就要推行数十万次碰撞回避纯真,以躲开碎屑和其他航天器。天外中的东西越多,发生祸害性碰撞的可能性就越大,一朝碰撞发生,轨说念上将充斥数千块危境碎屑。
领罕有百平常米太阳能电板阵列的大型结构,很快就会被小块天外碎屑和微陨石损坏,太阳能板性能随时期下落,同期产生更多碎屑。轨说念回收初创公司 Lunexus Space 的独创东说念主格雷格·维亚勒(Greg Vialle)告诉《麻省理工科技驳倒》,在低地球轨说念(2000 公里以下)运营一百万颗卫星,除非该区域整个卫星都属于并吞个网罗、能有用通讯以彼此回避,不然可能无法安全运行。
“一个轨说念壳层大概能容纳四五千颗卫星,”维亚勒说,“算上低地球轨说念的整个壳层,最多大概能放 24 万颗。”
航天器之间必须保捏安全距离才能交错通过,幸免碰撞。"你还得能把东西送到更高轨说念再降回想进行离轨,是以卫星之间至少需要 10 公里的间隔,"他补充说念,"像星链这么的超大星座不错排得更精细,因为卫星之间互重叠信。但除非是把持筹画,不然不可能在地球周围放一百万颗卫星。"
此外,SpaceX 很可能但愿依期用更先进的期间升级轨说念数据中心。每五年更换一百万颗卫星意味着轨说念交通将愈加坚苦。一群对 SpaceX FCC 恳求建议异议的天文体家指出,这可能将碎屑再入大气层的频率从当今每天三四块进步到大概每三分钟一块。一些科学家惦记再入碎屑可能损害臭氧层并更变地球的热均衡。
辐射和拼装
硬件在轨说念上存活得越久,投资答复就越好。但要让轨说念数据中心在经济上站得住脚,企业必须找到相对廉价的格局将硬件送入轨说念。SpaceX 押注行将插足使用的星舰巨型火箭,载荷才智最高可达当今主力火箭猎鹰 9 号的六倍。泰雷兹阿莱尼亚航天公司的征询也得出论断:若是欧洲要建造我方的轨说念数据中心,就必须征战相似强劲的输送火箭。
但辐射只是等式的一半。大型轨说念数据中心装不进一枚火箭,即使是巨型火箭也不可,它需要在轨说念上拼装。这很可能需要当今尚不存在的先进机器东说念主系统。多家公司也曾用此类系统的前身进行了大地测试,但距离试验应用还很远。
迪朗以为,短期内更现实的旅途是较小边界的数据中心。它们不错径直在天外中处理对地不雅测卫星拍摄的图像,无需传回地球,成为轨说念基础本领的一部分。这对出售天外数据洞悉的公司来说匡助很大——好多数据集体积极为雄伟,通过大地站下传数据进行处理的竞争也日趋热烈。
“轨说念数据中心的自制是不错从袖珍就业器起步,徐徐扩大,”迪朗说,“你不错应用模块化设计,一步步学习,渐渐发展天外工业才智。期间咱们都有,对天外数据处理基础本领的需求也很大,是以想考这个办法是专诚想的。”
不外,较小边界的本领对缓解大地数据中心给地球水电资源带来的压力只怕匡助有限。一些月旦者以为,这个愿景可能需要几十年才能闭幕——若是它果真能落地的话。
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