Los centros de datos espaciales podrían impulsar la IA con energía solar, a un costo

Los centros de datos en el espacio no son tan salvajes como parecen

Por Jeremy Hsu editado por Eric Sullivan

Según lo que dice Silicon Valley, la inteligencia artificial está superando al planeta que la vio nacer. Los centros de datos representarán casi la mitad del crecimiento de la demanda de electricidad en Estados Unidos de aquí a 2030, y sus necesidades globales de energía podrían duplicarse para finales de esta década a medida que las empresas entrenen modelos de IA más grandes. Los funcionarios locales han comenzado a resistirse a la aprobación de nuevas granjas de servidores que tragan tierra, sobrecargan las redes eléctricas y tragan agua de refrigeración. Algunos ejecutivos de tecnología ahora hablan de colocar servidores en el espacio como una forma de escapar de las peleas por los permisos.

Los centros de datos orbitales podrían funcionar con energía solar prácticamente ilimitada sin interrupciones por cielos nublados o oscuridad nocturna. La idea es que si cada vez es más difícil seguir construyendo granjas de servidores más grandes en la Tierra, tal vez la solución sea llevar al espacio algunas de las computadoras que consumen más energía. Pero estos centros de datos orbitales no serán rentables a menos que los costos de lanzamiento de cohetes disminuyan sustancialmente, y expertos independientes advierten que podrían terminar con efectos ambientales y climáticos aún mayores que los de sus contrapartes terrestres.

A principios de noviembre, Google anunció el Proyecto Suncatcher, cuyo objetivo es lanzar constelaciones de satélites alimentadas por energía solar que lleven sus chips especiales de IA, con una misión de demostración prevista para 2027. Casi al mismo tiempo, la start-up Starcloud celebró el lanzamiento de un satélite de 60 kilogramos con una GPU NVIDIA H100 como preludio de un centro de datos orbital que se espera que requiera cinco gigavatios de energía eléctrica para 2035.

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Esos dos esfuerzos son parte de una ola más amplia de conceptos que mueven algunas computadoras fuera del planeta. China ha comenzado a lanzar naves espaciales para una constelación de “centros de datos espaciales” de Xingshidai, y la Unión Europea está estudiando ideas similares en el marco de un proyecto conocido como ASCEND.

“Los centros de datos orbitales se beneficiarían de la energía solar continua, generada por conjuntos de células fotovoltaicas”, afirma Benjamin Lee, arquitecto e ingeniero informático de la Universidad de Pensilvania. “Esto podría resolver desafíos de larga data en torno a impulsar la computación del centro de datos de una manera eficiente en carbono”. La mayoría de las propuestas prevén centros de datos orbitales que estarían en una órbita sincrónica con el sol, desde el amanecer hasta el anochecer, alineada con el límite entre el día y la noche en la Tierra, de modo que sus paneles solares recibieran luz solar casi constante y obtuvieran una ventaja de eficiencia fuera de la atmósfera de la Tierra.

Pero la misma física que hace atractivos los centros de datos orbitales también impone nuevos dolores de cabeza a la ingeniería, afirma Lee. Su hardware informático debe protegerse de la alta radiación, ya sea mediante blindaje o software de corrección de errores. Para refrescarse, las plataformas orbitales necesitan grandes radiadores que puedan arrojar calor al vacío del espacio, añadiendo una masa significativa que debe ser lanzada en cohetes.

Todos estos planes, en última instancia, chocan con una limitación persistente: llevar hardware al espacio. Los costos de lanzamiento de cohetes por sí solos plantean un desafío importante para la construcción de grandes centros de datos orbitales, sin mencionar la necesidad de reemplazar los chips a bordo cada cinco o seis años. “Los costos de lanzamiento están disminuyendo con los cohetes reutilizables, pero aún necesitaríamos una gran cantidad de lanzamientos para construir centros de datos orbitales que sean competitivos con los de la Tierra”, dice Lee. El equipo Suncatcher de Google estima que los costos de despegue tendrían que caer a menos de 200 dólares por kilogramo para 2035 para que su visión tenga sentido.

Incluso si se vuelven económicamente viables, los centros de datos orbitales pueden imponer costos de sostenibilidad adicionales al mundo. Starcloud estima que un centro de datos espacial alimentado por energía solar podría lograr emisiones de carbono 10 veces menores en comparación con un centro de datos terrestre alimentado por generadores de gas natural. Pero investigadores de la Universidad de Saarland en Alemania, que publicaron un artículo titulado “Dirty Bits in Low-Earth Orbit”, calcularon que un centro de datos orbital impulsado por energía solar aún podría generar un orden de magnitud de emisiones mayores que un centro de datos en la Tierra, teniendo en cuenta las emisiones de los lanzamientos de cohetes y el reingreso de componentes de naves espaciales a través de la atmósfera. La mayoría de esas emisiones adicionales provienen de la quema de etapas y hardware de cohetes en el reingreso, dice Andreas Schmidt, científico informático de la Universidad de Saarland y coautor del artículo. El proceso forma contaminantes que pueden agotar aún más la capa protectora de ozono de la Tierra.

Los astrónomos tienen sus propias preocupaciones. Johnston dice que la órbita heliosincrónica ideal sólo haría visibles los centros de datos orbitales en el cielo nocturno al amanecer o al anochecer. Pero Samantha Lawler, astrónoma de la Universidad de Regina en Saskatchewan, señala que algunos observadores dependen del crepúsculo para buscar asteroides cercanos a la Tierra, y ella desconfía de cualquier centro de datos orbital con un conjunto de paneles solares de varios kilómetros. También teme que tales proyectos puedan empeorar el creciente problema de la basura espacial, a medida que se lance más hardware y más desechos y fragmentos caigan a la atmósfera. “Ya hay mucha contaminación por las reentradas y los pedazos que caen al suelo”, dice.

Por ahora, los centros de datos orbitales son principalmente una idea, un puñado de pequeños prototipos y una pila de ambiciosas plataformas de diapositivas. La física básica de la luz solar casi constante en órbita es real y los costos de lanzamiento se están moviendo en la dirección necesaria. Pero las cuestiones ambientales, astronómicas y regulatorias son apremiantes. El mundo tendrá que decidir si enviar hardware al espacio es una forma inteligente de impulsar la IA o simplemente una forma de ocultar sus efectos secundarios.

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