Поделиться
Мощностей не хватает. Переносим ЦОДы в космос?
Глобальный объем данных к 2025 г. вырос до 181 зеттабайт: мировые системы генерируют 1 736 ТБ в минуту или 2,5 миллиона ТБ в день. Дальше — больше, а с учетом бурного развития ИИ, все более остро встает вопрос, где брать мощности под хранение и обработку колоссальных объемов информации. И некоторые уверены, что решить проблему энергопотребления дата-центров на Земле уже невозможно.
Энергия дорожает, природа истощается
Не секрет, что искусственный интеллект развивается преимущественно экстенсивным способом — языковым моделям, чтобы умнеть, нужно все больше данных, причем доступных в любой момент времени. Это в свою очередь требует больше «железа», что неминуемо перегружает электросети и истощает запасы воды, которая требуется для охлаждения серверов. Жители районов, где возводятся гигантские ЦОДы, не слишком этому рады: цены на ресурсы действительно растут, да и экологический кризис как будто не за горами.
Мегаполисы по всему миру уже сталкиваются с нехваткой электрических мощностей. По данным BloombergNEF, к 2035 г. ЦОДы будут потреблять более 4% электроэнергии: для сравнения, больше потребляют только Китай, США и Индия. По прогнозам Grid Status, к 2035 г. спрос на электроэнергию со стороны ЦОДов в США вырастет в два раза и составит почти 9% от общего спроса.
В октябре 2025 г. цены на аукционах по продаже электроэнергии в Японии взлетели на фоне ожиданий, что ИИ будет активно развиваться. А в Великобритании, судя по отчету Aurora Energy Research, рост спроса со стороны дата-центров может привести к повышению цен на электроэнергию на 9% к 2040 г.
В России ситуация не лучше: с нехваткой мощностей уже столкнулись Санкт-Петербург и Москва. В апреле 2026 г. президент «Ростелекома» Михаил Осеевский сообщил, что сейчас активно обсуждается, где и на каком расстоянии от Москвы реально построить еще один масштабный дата-центр. Мероприятие не из дешевых: проект оценивается уже в 100 млрд руб. К слову, окупаются такие ЦОДы примерно за 5-10 лет.
Неудивительно, что мировые техногиганты уже всерьез думают о том, чтобы поднять ЦОДы на околоземную орбиту — и достичь кратной экономии. Кажется, это идеальное место для размещения энергосистем: неисчерпаемый поток энергии от Солнца с температурой 6000 градусов, которому не мешают ни атмосфера, ни облака, ни осадки, а фоном — охлажденная до 2,7 по Кельвину целая Вселенная.
Так, компания Илона Маска SpaceX в феврале 2026 г. подала заявку в Федеральную комиссию по связи США на запуск до миллиона дата-центров на околоземную орбиту. Google в 2027 г. собирается в тестовом режиме запускать на орбиту 80 спутников для обработки данных. К 2030 г. дата-центры в космосе планирует развернуть и американская компания Starcloud, которая уже отправила на орбиту экспериментальный спутник с продвинутым ИИ-чипом Nvidia H100.
Увы, скептики предупреждают: размещение дата-центров в космосе может казаться соблазнительной идеей, однако вряд ли это возможно в ближайшее время — по целому ряду причин.
Проблема 1. Солнце
Преобразовывать солнечную энергию в кинетическую в космосе, безусловно, легче, чем на Земле — примерно в 1,5-2 раза, в зависимости от того, где размещен дата-центр (на открытом всем лучам экваторе или на севере Земли), подтвердил на конференции Data Fusion Андрей Грунин, замдиректора Института ИИ МГУ имени М.В. Ломоносова. И это действительно серьезное преимущество, когда речь идет о масштабировании вычислений.
«Но КПД солнечной батареи составляет 20%, то есть с квадратного метра такой панели можно произвести всего лишь 200 Вт. Получается, нам нужны сотни, а то и тысячи карточек, чтобы сделать нормальный вычислительный кластер, — отмечает Грунин. — Считаем, и получается, что сотни, а то и тысячи квадратных метров солнечных панелей нужно развернуть в космосе, чтобы построить дата-центр».
Это сложная, но решаемая инженерная задача. Правда, тут же всплывает контраргумент: почему бы не обратить внимание на другие источники энергии и просто не начать строить ЦОДы рядом с ГЭС и АЭС?..
Впрочем, на это можно ответить так: любая технология при масштабировании дешевеет, и именно это происходит с солнечными панелями. Так что вполне можно допустить, что их производство экстремально подешевеет в сравнении с другими источниками энергии.
Проблема 2. Охлаждение
В космосе проще охлаждать вычислительные ресурсы — так или нет? На самом деле, сам факт пребывания объекта в космосе не означает, что он остается холодным. И управление тепловым режимом — на самом деле, большая проблема.
Дело в том, что в космосе нет воздуха, а значит, нельзя отводить тепло конвекцией, через движение воздуха и воды, как на Земле. Солнце в считанные секунды может нагреть дата-центр до сотен градусов, и ЦОД попросту расплавится.
Если солнечная панель должна поглощать солнце, она будет греться, и ее саму нужно охлаждать. Значит, нужны какие-то системы разделения для солнечных элементов и огромных радиаторов: они будут безопасно отводить энергию, которую серверы поглощают от Солнца и вырабатывают сами. Также звучат предложения наносить на солнечные панели разные покрытия, чтобы одна хорошо поглощала солнце, а другая — плохо, и тепловой баланс сохранялся.
Таким образом, охлаждение в космосе — это сложная инженерная задача, решение которой не противоречит законам физики, но пока реальных работающих кейсов нет. Есть тестовые: так, европейский аэрокосмический гигант Thales Alenia Space разработал систему для крупных телекоммуникационных спутников, которая с помощью механического насоса прогоняет хладагент по сети трубок, передавая тепло изнутри аппарата на внешние радиаторы.
Представим, что проблема с охлаждением решена. Но насколько эффективнее, чем на Земле?
Андрей Грунин напоминает про Закон Стефана-Больцмана, который определяет зависимость плотности мощности излучения абсолютно черного тела от его температуры. Звучит этот закон так: полная объемная плотность равновесного излучения и полная испускательная способность абсолютно черного тела пропорциональны четвертой степени его температуры.
Далее исходим из того, что температура в космосе близка к абсолютному нулю, -270∘C (а по сути, у вакуума в космосе нет никакой температуры, так как там почти нет молекул для передачи тепла, «температура космоса» определяется как энергия реликтового излучения).
«Считаем — получается, что эффективность охлаждения примерно в два раза выше, чем на Земле, хотя мы и могли бы расположить ЦОД где-нибудь в северных широтах, на ледниках, в горах… Но охлаждение в космосе напрямую выглядит интереснее, и без угрозы глобального потепления», — говорит Грунин.
Проблема 3. Связь
К вычислениям, которые будут производиться в космическом дата-центре, нужно иметь доступ — однако канал связи явно будет ограничен. Стабильная связь возможна, только если разместить дата-центр на геостационарной орбите высотой около 36 000 км, однако она и так уже плотно забита спутниками связи.
Некоторые предлагают орбиту «восход-закат» на высоте 650 км, но в этом случае непрерывной связи с дата-центром ждать не стоит, так как он не всегда будет в поле зрения наземных станций. Добавляем сюда фотонные события на солнце, которые часто приводят к отказу систем связи — и получаем отсутствие возможности быстро передать в ЦОД гигантские объемы информации и получить их обратно уже обработанными.
«Но если говорить про обучение языковых моделей, в принципе, если сделать большой кластер, связь между космическим аппаратом и наземной станцией не так важна — загрузил данные и ждешь, когда вычислит. А между кластерами и спутниками можно организовать лазерную систему связи…», — предлагает Андрей Грунин.
Проблема 4. Радиация
В космосе есть радиация, и далеко не вся электроника к ней устойчива. Кен Май, ведущий системный специалист в области электротехники и компьютерной инженерии из Университета Карнеги, называет три типа проблем, связанных с радиацией.
Первая: заряженные частицы, попадая в чипы и устройства памяти, в любой момент могут вызвать инверсию битов и повреждение данных. Вторая: со временем ионизирующее излучение накапливается и разрушает структуру электроники, что снижает ее производительность. Третья: удар заряженной частицы приводит к физическому смещению атомов в кристалле чипа.
«На данный момент определенное количество лет на орбите работают ИИ-чипы с топологической нормой 2 нм. Если они 7-25 нм, то могут работать на низких орбитах с небольшими ошибками, но нужно тестировать, — говорит Андрей Грунин. — В то же время существует устойчивая к радиации электроника, электроника класса space, с механизмами компенсации ошибок, дублирования памяти и вычислений. Однако такие чипы стоят на порядки дороже».
Ив Дюран, бывший технологический директор европейского аэрокосмического гиганта Thales Alenia Space, отмечает, что современные микросхемы по умолчанию более устойчивы к радиации. А в марте 2026 г. Nvidia объявила о выпуске оборудования, которое способно «принести ИИ-вычисления в орбитальные дата-центры».
В то же время стоит помнить о том, что орбитальным дата-центрам нужны не только чипы, но и модули памяти, накопители, которые также страдают от жесткого излучения.
Проблема 5. Доставка
Представим, что все вышеназванные проблемы с оборудованием чудесным образом решены. Но как его доставить на орбиту? SpaceX предлагает для этих целей свою мега-ракету Starship, которая перевозит в шесть раз больше груза, чем Falcon 9. Авторы исследования Thales Alenia Space отмечают, что если другие страны решат строить свои дата-центры в космосе, им нужно будет тоже создать носитель того же класса.
Тем не менее, масштабный дата-центр в ракету не поместится точно — его потребуется собирать уже на орбите, вероятно, с помощью прогрессивной робототехники, учитывающей все непростые условия открытого космоса. А с ней пока тоже есть проблемы.
Реальнее всего пока делать ставку на небольшие модульные ЦОДы, чтобы поэтапно их масштабировать и наращивать мощности. Другое дело, что небольшие дата-центры вряд ли смогут серьезно снять нагрузку с наземных ЦОДов — а значит, опять всплывает вопрос о целесообразности всей миссии.
Проблема 6. Безопасность
Кто может взломать дата-центр в космосе? Андрей Ионин, советник гендиректора «Геоскан», кандидат технических наук, считает: кто и что угодно.
«В мире сегодня нет более незащищенного места, чем космос — потому что там все летает предсказуемо, и почти ни один объект невозможно обезопасить на сто процентов», — говорит эксперт.
Достаточно вспомнить, какое количество маневров-уклонений от космического мусора и метеоритов уже приходится совершать аппаратам многоспутниковых группировок. Чем больше объектов на орбите, тем выше вероятность мелких повреждений или опасной аварии.
«Никаким обычным человеческим расчетом этот маневр сделать невозможно, это делает искусственный интеллект. Какова цена ошибки, если он неправильно посчитает?.. Вокруг Земли, в узком слое на высоте от 300-500 км, летает так много космического мусора, что вся наша прекрасная цифровая экономика в космосе может схлопнуться в любой момент», — предупредил Ионин.
Грег Виаль, руководитель стартапа Lunexus Space по переработке мусора на орбите, отмечает, что безопасно эксплуатировать в одной орбитальной оболочке можно только 4-5 тыс. спутников. Если суммировать все оболочки на низкой орбите, это 240 тыс. аппаратов. Все они должны стать частью единой сети для координации маневров — только при этом условии возможны какие-то гарантии безопасности.
Экономика не сходится?
Подведем итог: размещение ЦОДов на орбите связано с большим количеством сложных инженерных вызовов, которые теоретически решаемы, но не в краткосрочной перспективе.
Встает и вопрос экономики: при каком масштабе развертывания всех этих космических центров в космосе и в каком горизонте лет могут окупиться вложения в реализацию этих задач и создание новых технических решений?
Мы уже знаем, что в перспективе — экономия электроэнергии примерно в 3-4 раза, но за сколько лет эта экономия накопится, с учетом создания новых производственных цепочек, нового «железа» и пр.? Увы, это тот вопрос, на который пока нет ответа.
Короткая ссылка
